Biomonitoring

Biomonitoringul reprezintă observarea stării mediului prin comportamentul organismelor vii adică prin bioindicatori.

După conştientizarea existenţei pericolului dezechilibrării ecosistemelor care susţin viaţa pe întreaga planetă, s-a căutat găsirea unor modalităţi de supraveghere a acestora. Scopul acestei supravegheri este reprezentat, în primul rând, de detectarea din timp a unor eventuale modificări în funcţionarea şi componenţa sistemelor biologice, care le-ar putea conduce pe acestea în final la dezorganizare, la colaps, sau le-ar putea angaja într-o direcţie de evoluţie nefavorabilă. Alertarea din timp a specialiştilor dă posibilitatea factorilor de decizie să ia măsuri pentru remedierea situaţiei, înainte să apară efecte negative ireversibile.

În al doilea rând, se urmăreşte studierea reacţiei şi a răspunsului biosistemelor la modificarea globală a mediului, care rămâne o realitate, în ciuda eforturilor internaţionale care au început să se facă pentru realizarea unei dezvoltări durabile, care presupune concomitent şi conservarea mediului.

Informaţiile obţinute pe baza sistemelor de supraveghere sunt stocate în baze de date, pentru a da posibilitatea realizării unor comparaţii în timp. Pe plan global există mai multe reţele de supraveghere a ecosistemelor sau doar a anumitor parametri abiotici. Aceste reţele au o desime şi o extindere variate şi sunt dotate cu aparatură mai mult sau mai puţin sofisticată.

Cea mai extinsă reţea de supraveghere a ecosistemelor se află în Europa.

Monitorizarea poate fi instrumentală sau biologică. Monitorizarea biologică sau biomonitoringul poate să înlocuiască sau să completeze monitoringul instrumental. Biomonitoringul este de preferat monitorizării instrumentale, în cazul în care nu se dispune de resurse financiare suficiente pentru amplasarea şi întreţinerea unui echipament sofisticat (cum este în general cazul în ţările în curs de dezvoltare sau subdezvoltate); el este foarte convenabil pentru cazurile în care se urmăreşte monitorizarea pe timp foarte îndelungat a unor suprafeţe de mari dimensiuni. Complementaritatea biomonitoringului rezidă în faptul că supravegherea instrumentală realizează măsurători instantanee şi periodice legate, în general, de factorii abiotici, furnizând doar informaţii cantitative, separat pentru fiecare dintre aceştia; monitoringul biologic, în schimb, poate oferi indicaţii despre variaţia în timp, acumularea sau efectul interacţiunii anumitor factori abiotici şi despre răspunsul organismelor vii individuale sau al comunităţilor de organisme la modificările mediului.

Bioindicatorii

Bioindicatorii sunt specii, populaţii, sau ansambluri de specii care, datorită variabilităţii lor (biochimice, fiziologice, etologice sau ecologice), permit caracterizarea stării unui ecosistem şi pun în evidenţă, cât mai precoce posibil, modificările natural sau antropice ale acestuia Bioindicatori sunt organisme sau asociaţii de organisme care răspund la încărcatura de poluanţi schimbându-şi funcţiile vitale sau acumulând poluanţi.

Ideea speciilor bioindicatoare este vehiculată încă din secolul trecut, când a fost observată capacitatea indicatoare a lichenilor în ceea ce priveşte compoziţia, puritatea şi umiditatea aerului. În a doua jumătate a secolului XX, cercetările au vizat în general găsirea unor indicatori şi punerea la punct de metode care să ofere informaţii legate de poluanţi (ai aerului, solului, apelor). Ulterior, pe măsura apariţiei preocupărilor legate de alte tipuri de degradare a ecosistemelor, s-a căutat identificarea unor bioindicatori care să ofere informaţii legate de stabilitatea ecosistemelor, de menţinerea biodiversităţii, de gestionarea durabilă a unor ecosisteme forestiere sau agricole (efectul anumitor măsuri sau tehnici de gestionare asupra acestor ecosisteme), sau informaţii legate de răspunsul ecosistemelor la modificarea globală a climei.

În ceea ce priveşte indicatorii poluării, aceştia sunt de două tipuri: specii sensibile, care indică prezenţa unui poluant prin apariţia unor leziuni sau malformaţii şi specii acumulatoare, care concentrează poluantul în corpul lor. Mai există şi o altă categorie, şi anume specii care proliferează şi devin abundente în zonele poluate.

Indicatorii poluării pot fi animali sau vegetali, aceştia din urmă mai numeroşi. Bioindicatorii pentru poluare au ca avantaj, faţă de monitorizarea instrumentală, faptul că pot oferi un răspuns la efectul combinat al anumitor poluanţi, spre deosebire de instrumente care măsoară separat cantităţile fiecărui poluant şi pot da indicaţii, în urma analizei de ţesuturi, legate de cantităţi foarte mici de poluanţi din mediu, precum şi de evoluţia poluantului în timp, pe perioade mai îndelungate.

Aşa cum s-a menţionat, primele şi cele mai cunoscute specii folosite ca indicatoare ale calităţii aerului au fost speciile de licheni. Valoarea lor ca bioindicatori a fost recunoscută încă de acum 100 de ani, dar metode concrete de monitorizare a poluării aerului cu dioxid de sulf, prin intermediul lichenilor, au fost puse la punct şi îmbunătăţite în ultimii 30 de ani

Alte specii de plante au fost utilizate ca indicatori ai poluării cu ozon; aceşti bioindicatori (împreună cu alţi indicatori ai poluării aerului) pot fi încadraţi în două categorii:

~specii introduse, în general plante ierbacee, repede-crescătoare, uniforme genetic, numite generic “specii santinelă” (utilizarea lor face obiectul metodei active de biomonitorizare) ~ specii care cresc natural într-o anumită zonă, sunt plante perene, arbuşti sau arbori, cu creştere înceată şi care au o reacţie lentă la creşterea concentraţiei de poluant, efectele apărând mai târziu în decursul perioadei de creştere; aceste specii sunt numite generic “specii detector” sau biomonitori (utilizarea lor face obiectul metodei pasive de monitorizare).

Exemple pentru speciile din prima categorie sunt tutunul (Nicotiana tabacum L.) şi urzicuţa (Urtica urens L.), iar pentru speciile din a doua categorie, în S.U.A. se utilizează: mălinul american (Prunus serotina Ehrh.), pinul galben (Pinus ponderosa Laws.), frasinul american (Fraxinus Americana L.), frasinul de Penssylvania (Fraxinus pennsylvanica Marsh.), plopul temurător (Populus tremuloides L.), arborele lalea (Liriodendron tulipifera L.).