I numerosi cambiamenti che attualmente si generano negli ecosistemi, dovuti tra l' altro all'inquinamento atmosferico, alla deforestazione o all'eutrofizzazione delle acque, provocano variazioni nelle diverse nicchie ecologiche del pianeta. Grazie agli organismi bioindicatori, possono essere quantificati.
Queste variazioni possono essere analizzate con metodi fisico-chimici che di solito forniscono alcune informazioni rilevanti. Ciò che non si ottiene con questa tecnica sono le informazioni su come questi cambiamenti influenzano gli esseri viventi. Per questo vengono utilizzati organismi bioindicatori, e qui vi diciamo tutto su di loro.
Cosa sono gli organismi bioindicatori?
Gli organismi bioindicatori sono tutti gli esseri viventi e le loro comunità in grado di rispondere a diversi disturbi ambientali. Queste risposte possono verificarsi sia a livello fisiologico e comportamentale sia per l'accumulo di sostanze inquinanti e fornire informazioni sulle caratteristiche ecologiche dell'ambiente o sull'impatto causato da determinati processi.
Caratteristiche delle specie bioindicatrici
Prima di uno studio con bioindicatori, è necessario effettuare una valutazione preventiva per selezionare l'organismo che meglio reagisce al tipo di problema ambientale, alla sua estensione geografica e temporale. Per questo, gli esseri viventi utilizzati devono soddisfare una serie di requisiti, tra cui i seguenti:
- Sii particolarmente sensibile al disturbo di diversi fattori ambientali e non morire a causa di esso.
- Sii facile da studiare e famoso per la scienza.
- Trovato abbondantemente in tutti gli habitat possibili.
- Dovrebbe essere possibile misurare la tua risposta allo stress.
- Dovrebbe essere rappresentativo dell'intero ecosistema, per quanto possibile.
Se si utilizzano individui di una popolazione specifica come bioindicatori, è necessario tener conto della loro età e del genotipo. Inoltre, è necessario verificare che altri fattori ambientali non interferiscano con lo studio e le misurazioni. Per questo, possono essere effettuati studi fisico-chimici dell'ambiente.
A cosa servono le specie bioindicatrici?
Gli organismi bioindicatori sono particolarmente utili in queste tre situazioni: quando il fattore ambientale non può essere misurato, ad esempio per ricostruire fattori ambientali passati, detti anche paleo, nel biomonitoraggio, quando il fattore indicato è difficile da misurare, e quando il fattore ambientale è di difficile interpretazione.
Per tutti questi motivi, i bioindicatori vengono utilizzati principalmente nei seguenti casi:
- Valutare gli effetti delle sostanze tossiche: gli organismi bioindicatori possono essere utili per prevedere danni futuri dopo una fuoriuscita di sostanze tossiche e spesso rappresentano anche gli effetti nocivi delle sostanze chimiche con la loro fisiologia.
- Valutare l'impatto dell'attività umana: l'assenza, la presenza o il cambiamento di alcune specie quando c'è un impatto antropico sull'ecosistema ci permette di valutare l'effetto in quella data area.
- Avvertimento dei cambiamenti ambientali: la sensibilità degli organismi bioindicatori fornisce informazioni tempestive sui cambiamenti ambientali, consentendo di anticipare le possibili conseguenze di un evento specifico.
- Valutare la ricchezza delle specie: la complessità degli ecosistemi e le relazioni trofiche rendono spesso difficile valutare i cambiamenti nella ricchezza delle specie, ma con i bioindicatori i dati ottenuti possono essere estrapolati alla diversità ambientale.
Va tenuto presente che in molte occasioni una singola specie, per quanto rappresentativa possa essere, non può essere estrapolata all'intero biota del luogo. Questo deve essere preso in considerazione quando si interpretano i dati.
Tipi di organismi bioindicatori
Possiamo classificare i bioindicatori in diversi modi. Uno di questi è dal mezzo che viene studiato. Di seguito copriamo tutti i possibili organismi con queste caratteristiche.
Bioindicatori del suolo
Le diverse attività umane legate alla pianificazione urbana e allo sfruttamento delle risorse hanno generato molteplici variazioni e impatti sul suolo. Di conseguenza, gli habitat sono andati perduti, l'idrografia e l'erosione sono state alterate e molti substrati sono stati contaminati. Tre organismi bioindicatori si distinguono per la valutazione di questi impatti:
- Funghi: Questi organismi sono usati per studiare principalmente la radioattività del suolo.I funghi accumulano radionuclidi nei loro tessuti, che possono poi essere trasferiti ad altre catene alimentari come i roditori o gli esseri umani. Per questo motivo vengono effettuati studi di qualità sui loro tessuti, al fine di verificare se presentano accumuli di radioattività.
- Acari: gli acari sono abbondanti, rappresentativi e facili da raccogliere. Sono sensibili a più contaminanti e, grazie alla loro ampia distribuzione geografica, consentono un facile confronto della loro risposta in diversi ecosistemi. Normalmente sono molto sensibili agli insetticidi che causano il declino della popolazione.
- Colémbolos: sono uno dei gruppi faunistici più importanti al suolo. Il loro numero elevato, la diversità, l'abbondanza di specie e l'attività li rendono eccellenti organismi bioindicatori. L'esposizione di questi organismi ad acidi, metalli pesanti, composti azotati e pesticidi ne provoca la diminuzione, sia in abbondanza che in ricchezza di specie.
Bioindicatori d'acqua
L'inquinamento antropico influenza la distribuzione e la crescita delle specie acquatiche, oltre a fattori climatici, geografici e simbiotici. Su questo fronte spiccano i seguenti organismi bioindicatori:
- Pesci: Quando l'ambiente in cui vivono cambia, i pesci possono presentare cambiamenti etologici, morfologici, fisiologici, biochimici e molecolari causati dallo stress generato dalle condizioni ambientali. Sono molto sensibili a questi cambiamenti, quindi finiscono per morire o scomparire. La presenza di trote e salmoni in un fiume indica la salute dell'ecosistema.
- Anfibi: questi animali sono molto sensibili sia alla siccità che a qualsiasi inquinante. Poiché hanno una pelle permeabile, gli inquinanti, le piogge acide, i fertilizzanti e gli insetticidi vengono facilmente assorbiti e si accumulano nel corpo.Ecco perché sono una delle prime specie a scomparire quando il loro ecosistema cambia.
- Insetti: all'interno dei macroinvertebrati che abitano l'acqua, gli insetti sono uno dei gruppi biologici più adatti a determinare la qualità del sistema. Qualità come la loro sensibilità ai contaminanti, la rapida reazione ai cambiamenti e il fatto che sfruttano praticamente tutti gli habitat disponibili li rendono un ottimo gruppo di studio.
Bioindicatori aerei
L'inquinamento atmosferico è oggi uno dei maggiori problemi ambientali. Essere in grado di controllare la qualità dell'aria è essenziale per il corretto funzionamento degli ecosistemi e della salute umana. Alcuni organismi bioindicatori utilizzati sono i seguenti:
- Api: le api sono specie chiave negli ecosistemi. Diversi studi hanno dimostrato che mostrano gli effetti del cambiamento climatico e della frammentazione degli habitat.Inoltre, vengono utilizzati per monitorare la presenza di contaminazione ambientale, metalli pesanti, radioattività, rifiuti industriali e inquinanti, pesticidi ed erbicidi.
- Lichens: I licheni sono relazioni simbiotiche tra un'alga e un fungo. Poiché ottengono la maggior parte dei loro nutrienti dall'atmosfera, sono molto sensibili ai cambiamenti nell'aria. Una delle principali cause della sua scomparsa è l'anidride solforosa, che provoca l'acidificazione dell'ambiente.
- Gechi o salamanchi: questi rettili sono buoni organismi bioindicatori, poiché tendono ad accumulare dall'aria sostanze tossiche derivate principalmente dalla loro dieta. Alcuni di questi elementi sono Cd, Se, As, Pb, tra gli altri. Inoltre, di solito c'è una minore abbondanza di individui nelle aree contaminate, a causa della ridotta fertilità.
Esempi di bioindicatori
In base alle diverse applicazioni dei bioindicatori, possiamo distinguere tre categorie:
- Bioindicatori ecologici: specie note per essere sensibili all'inquinamento, alla frammentazione dell'habitat o ad altri stress. La risposta dell'indicatore è rappresentativa per la comunità.
- Bioindicatori ambientali: specie o gruppi di specie che rispondono in modo prevedibile a disturbi o cambiamenti ambientali.
- Bioindicatori di biodiversità: la ricchezza di specie di un taxon indicatore viene utilizzata come indicatore della ricchezza di specie di una comunità. Può anche avvenire attraverso parametri misurabili di diversità come endemismo, parametri genetici o parametri specifici della popolazione.
Molti organismi bioindicatori possono essere allo stesso tempo indicatori ecologici, ambientali e di biodiversità, quindi non sono categorie esclusive. Vediamo alcuni esempi concreti per chiudere l'argomento.
Lontre
Questi mammiferi carnivori della famiglia dei Mustelidi abitano praticamente tutto il mondo. Si nutrono principalmente di pesci e crostacei, motivo per cui sono uno dei principali predatori primari negli ecosistemi acquatici.
È stato dimostrato che quando l'ecosistema è fortemente alterato, le lontre abbandonano il loro territorio. Questo può anche essere collegato alla diminuzione o alla perdita di qualità del cibo.
Inoltre, sono stati condotti studi sulle feci per verificare la quantità di metalli pesanti e altre sostanze che possono finire nel tuo corpo a causa del bioaccumulo nella catena alimentare. Questi escrementi sono in grado di riflettere la qualità dell'acqua in cui abitano le lontre in modo abbastanza preciso, semplice e veloce.
Scarabei
Questi insetti possono essere ottimi organismi bioindicatori. A seconda della famiglia e della specie, possono fornirci diverse informazioni rilevanti sugli ecosistemi.
Gli scarabei stercorari, che si nutrono di feci, sono molto sensibili alla frammentazione e alla trasformazione della foresta. A loro volta, possono anche aiutare a valutare i processi di ripristino dell'ecosistema.
I coleotteri scolitini (Scolytinae) sono un importante parassita - si nutrono di conifere - che insorge quando ci sono periodi prolungati di siccità nell'ecosistema. Questi insetti possono prevedere un cambiamento nell'ambiente dovuto al cambiamento climatico e alla possibile desertificazione. Oltre a questi, ci sono più specie che compaiono con la siccità.
Un altro buon esempio sono i coleotteri alpini, molto sensibili ai cambiamenti di temperatura e spesso endemici. Questi coleotteri aumentano di altezza con l'aumentare della temperatura o, nel caso di coleotteri acquatici, può significare la loro scomparsa.
Uccelli
Secondo SEO birdlife, gli uccelli sono un ottimo strumento per valutare la diversità e l'integrità degli ecosistemi a livello globale. Questo perché rispondono rapidamente ai cambiamenti nella catena alimentare o alle alterazioni del loro ambiente fisico.
Un esempio ben studiato, che ha a che fare con la catena alimentare, è quello degli uccelli associati alle zone umide. Con il cibo che mangiano, se si trova in aree contaminate, accumulano metalli pesanti e altre tossine nel corpo.
Aumentare la comprensione e lo studio dei bioindicatori è essenziale per proteggere e correggere i cambiamenti che possono verificarsi negli ecosistemi. Questi esseri viventi ci permettono di vedere il degrado dell'ambiente in modo più o meno rapido ed efficiente, ma anche di implementare miglioramenti negli ecosistemi che ci consentono di conservare il pianeta.
