Indicatori biologici ai calitatii mediului si monitorizarea biologica
Unele specii de plante si animale pot fi utilizate pentru a monitoriza dinamica acumularii unor substante in mediul in care acestea traiesc, precum si efectele biologice ale acestora in ecosistemele respective. Aceste specii, care constituie adevarati indicatori biologici, pot indica efectele degradarii habitatelor si modul de actiune al diverselor scheme de management adecvat conservarii sau protectiei anumitor componenti structurali ai biocenozelor.
Efectul unor anumite substante poluante c 525i82f u potential toxic asupra mediului, sub aspect biologic, nu este intotdeauna cunoscut. Studiile fizico-chimice pot sa ofere o imagine cantitativa asupra diverselor substante care sunt dispersate in mediu si uneori indicatii asupra toxicitatii lor asupra organismului uman, insa numai monitorizarea biologica pot sa confere o imagine asupra efectelor acestora asupra organismelor. Din acest punct de vedere, organismele vii sunt foarte importante pentru reliefarea efectelor poluarii, deoarece prezinta unele avantaje suplimentare in comparatie cu analizele fizico-chimice, pe care le vom prezenta in continuare.
Organismele vii pot "inregistra" continuu modificarile fizice si chimice survenite in mediul lor de viata, prin acumularea in timp a unor informatii ce se regasesc la nivelul diferitelor organe sau tesuturi ale acestora. Uneori aceste informatii sunt mai usor de obtinut astfel decat prin metode si masuratori conventionale, dar in unele cazuri aceleasi organisme pot distorsiona sau ascunde unele aspecte chimice legate de substantele pe care le metabolizeaza. Acest fapt presupune pe de-o parte cunoasterea detaliata a biologiei si fiziologiei, precum si alegerea celor mai potrivite specii in acest scop.
Indicatorii biologici pot avea o senzitivitate crescuta in activitatea de monitorizare, deoarece multe specii sunt capabile sa concentreze diverse substante in tesuturile lor si astfel sa amplifice semnalarea unor substante aflate in mediu in cantitati reduse. Astfel, pesticidele liposolubile se concentreaza treptat in depozitele de grasime ale corpului organismelor. Unele insecte polenizatoare pot concentra polen si nectar din diferite surse situate in apropiere, fapt ce permite ca studiul polenului, de exemplu, sa ofere o imagine mai completa a distributiei unor substante poluante si intr-un mod mai eficient decat prin intermediul analizelor chimice (Bromenshenk et al., 1985).
Utilizarea organismelor ca indicatori biologici confera si avantajul obtinerii de informatii despre efectele unor mixturi de substante poluante. Prin observarea comportamentului organismelor, a cresterii si reproducerii se pot determina efectele acestor combinatii de substante potential nocive, chiar daca natura unora nu este pe deplin cunoscuta.
Un alt aspect interesant se refera la faptul ca organismele pot oferi informatii despre efectul poluantilor in conditii naturale de mediu, nu in conditii de laborator, unde efectele pot fi diferite. Se cunoaste faptul ca unele caracteristici fizico-chimice ale biotopului pot intensifica sau atenua modul de actiune a unor substante poluante.
Speciile sau grupurile de specii de organisme care sunt utilizate in monitorizarea conditiilor de mediu particulare sunt alese in functie de viteza de raspuns la actiunea factorului poluant sau pe baza sensibilitatii lor la modificarea factorilor de mediu (Cairns, 1977).
De fiecare data metoda sau sistemul de monitorizare a anumitor factori trebuie alese in functie de obiectivul propus, de nivelul de cunostinte atins in domeniu si de posibilitatea si determinarea de a actiona pe baza rezultatelor obtinute. Caracteristicile bio-ecologice al organismelor avute in vedere ca potentiali bio-indicatori vor influenta in mod decisiv utilitatea acestora in diferite tipuri de monitorizari biologice. Unele organisme, in special cele cu o durata scurta de viata si un ritm rapid de crestere si dezvoltare, vor raspunde rapid schimbarilor mediale, in timp ce altele, cele cu longevitate naturala mare, pot reactiona dupa un timp mai indelungat de ordinul anilor sau deceniilor. In general speciile cu o rata a metabolismului mai ridicata sunt mai sensibile la prezenta unor substante contaminante decat cele cu un metabolism mai lent, iar speciile mai putin mobile sunt expuse o perioada mai mare de timp la actiunea poluantilor decat speciile care au o mobilitate crescuta.
Chiar in cadrul acelorasi categorii, unele specii pot fi indicatori mai buni decat altele. Se cunoaste faptul ca unele componente toxice ale smogului fotochimic au ramas necunoscute pana cand au fost evidentiate de studiile efectuate asupra unor plante. Astfel, studiul leziunilor observate la fasole, spanac si struguri au indicat in anii 1950 prezenta ozonului in smog, modul in care iarba a fost afectata a indicat prezenta peroxi-acetil-nitratului etc. (Middleton, 1956; Bobrov, 1955; Weinstein et al., 1970).
Plantele terestre simple cum sunt muschii si licenii sunt adeseori mult mai sensibile la actiune poluantilor atmosferici decat plantele vasculare datorita modului de absorbtie a nutrientilor, fapt ce determina concentrarea substantelor poluante si deci efecte vizibile mult mai rapid, chiar daca, in comparatie cu alte plate acestea nu sunt extrem de sensibile (Lawrey et al., 1979).
Algele microscopice pot fi buni indicatori biologici ai poluarii unor ecosisteme acvatice, datorita unor caracteristici specifice ale acestora. Spre exemplu, fenomenul de eutrofizare poate fi estimat pe baza cresterii biomasei algale a unor specii din genurile Spirogyra, Cladophora, Oedogonium, Oscillatoria etc., iar algele silicioase (Diatomeae) au capacitatea de a concentra de mai multe mii de ori metale grele si substante radioactive din apa.
Unele animale inferioare cum sunt molustele din genurile Mytilus, Ostrea, Crassostrea (in ape sarate sau slamastre) si Anodonta sau unele crustacee inferioare ca Daphnia magna (in apele dulci) pot fi utilizate pentru realizarea unor "retele" de monitorizare a diferitelor categorii de ape datorita capacitatii de a depozita la nivelul cochiliilor o serie de poluanti, precum de a retine la nivelul altor tesuturi metale, pesticide si hidrocarburi.
Posibilitatea utilizarii unor astfel de organisme ca indicatori biologici in monitorizarea calitatii mediului si identificarea schimbarilor survenite se dovedeste extrem de utila in conditiile in care relatiile de ordin functional dintre factorii perturbatori si tipul de raspuns al speciilor sunt foarte bine studiate si intelese. Uneori, chiar in lipsa unor date stiintifice riguroase, evenimente cum sunt reducerea numerica sau disparitia unor populatii caracteristice unor ecosisteme pot fi indicatori ai modificarilor mediale. Totusi, in aceste cazuri, aceste fenomene trebuie tratate intr-un mod precaut, deoarece exista posibilitatea ca unele specii considerate tipice unor anumite biotopuri, pot lipsi din ecosistemele caracteristice din motive diferite.
In general, principalele aspecte care trebuie sa stea la baza alegerii unor organisme pentru monitorizarea particulara a unor ecosisteme se refera la:
alegerea unor organisme adecvate scopului propus; de exemplu, animalele carnivore, mai ales, prezinta avantajul ca de regula concentreaza la nivelul organismului lor cantitati importante de poluanti, cum sunt pesticidele lipo-solubile persistente; aceste specii au habitate destul de intinse ca suprafata, ceea ce determina expunerea lor la eventualii poluanti distribuiti neuniform, mai dificil de evaluat prin late mijloace (statii de monitorizare);
pasarile, mai ales speciile acvatice marine sunt valoroase pentru o astfel de monitorizare, deoarece acopera de asemenea distante mari intre locurile de cuibarit si zonele de hranire; o buna cunoastere a bio-ecologiei unor astfel de specii ajuta la determinarea localizarii surselor de poluare sau a zonelor contaminate cu substante toxice; in plus, la aceste populatii este relativ usor de determinat distributia si abundenta relativa, fapt ce faciliteaza studiul indirect al populatiilor de pesti sau nevertebrate acvatice din spectrul nutritiv al pasarilor, dificil de realizat prin metode directe; un exemplu edificator, il reprezinta utilizarea unei specii de pescarus care se hraneste preponderent cu hering, pentru identificarea mai multor substante poluante din apa, inclusiv a substantelor organo-clorurate (Mineau et al., 1984);
insectele, in special lepidopterele, care pot inregistra relativ rapid modificari genetice induse de modificarile mediale;
pestii, mai ales cei care au un ciclu de dezvoltare redus, puietul unor specii, stadiile de dezvoltare sau speciile care prezinta o sensibilitate crescuta fata schimbarile mediale, etc.
Rezultatele unei astfel de activitati de monitorizare sunt dificil sau imposibil de evaluat daca organismele utilizate ca indicatori biologici nu sunt bine cunoscute, ceea ce poate conduce uneori la erori in aprecierea schimbarilor de mediu si a amplitudinii acestora. Din acest motiv, colaborarea cu specialistii in biologia si taxonomia unor specii utile din acest punct de vedere este de preferat.
|
