BIOINDICADORES AMBIENTALES

Seres vivos que detectan la contaminación.
Las alteraciones de la calidad medioambiental se pueden comprobar observando a organismos especialmente sensibles a estos cambios.

Libélulas para saber el estado de las aguas, hormigas para evaluar la peligrosidad de una mina, abejas para detectar la contaminación atmosférica urbana, la hoja del tabaco para comprobar daños por ozono, corales y pingüinos para conocer el alcance del cambio climático...

En vez de costosos equipos de medición y análisis, algunos científicos proponen el uso de bioindicadores, organismos o sistemas biológicos sensibles a las variaciones en la calidad ambiental.
Ante la más mínima alteración de las condiciones de su entorno, algunos seres vivos generan una determinada respuesta, cambiando sus funciones vitales y/o su composición química o genética, o incluso acumulando el agente contaminante (bioacumuladores).
Por ello, estos seres vivos se pueden convertir en unos indicadores biológicos muy útiles, fiables y económicos para evaluar la calidad ambiental del suelo, el aire o el agua.

La larga lista de ejemplos de contaminación generados por el hombre en la naturaleza implica la exigencia de un cambio de conducta radicalmente opuesto a la de hasta la fecha.

Bioindicadores - indicadores biológicos

Contaminación ambiental: “Alteración ambiental causada por la energía o los materiales de desecho descargados al medio, donde pueden dañar la salud humana y los ecosistemas”

Los indicadores biológicos son atributos de los sistemas biológicos que se emplean para descifrar factores de su ambiente. Inicialmente, se utilizaron especies o asociaciones de éstas como indicadores y, posteriormente, comenzaron a emplearse también atributos correspondientes a otros niveles de organización del ecosistema, como poblaciones, comunidades, etc., lo que resultó particularmente útil en estudios de contaminación.

Las especies indicadoras son aquellos organismos (o restos de los mismos) que ayudan a descifrar cualquier fenómeno o acontecimiento actual (o pasado) relacionado con el estudio de un ambiente. Las especies tienen requerimientos físicos, químicos, de estructura del habitat y de relaciones con otras especies. A cada especie o población le corresponden determinados límites de estas condiciones ambientales entre las cuales los organismos pueden sobrevivir (límites máximos), crecer (intermedios) y reproducirse (límites más estrechos). En general, cuando más estenoica sea la especie en cuestión, es decir, cuando más estrechos sean sus límites de tolerancia, mayor será su utilidad como indicador ecológico. Las especies bioindicadoras deben ser, en general, abundantes, muy  sensibles al medio de vida, fáciles y rápidas de identificar, bien estudiadas en su ecología y ciclo biológico, y con poca  movilidad.

A principios de siglo se propuso la utilización de listas de organismos como indicadores de características del agua en relación con la mayor o menor cantidad de materia orgánica. La idea de usar como indicadores a las especies se generalizó, aplicándose a la vegetación terrestre y al plancton marino. En determinadas zonas las plantas se usaron ampliamente como indicadores de las condiciones de agua y suelo; algunas plantas, de la presencia de uranio, etc. Distintos organismos planctónicos se utilizan como indicadores de eutroficación.

En oceanografía los bioindicadores se utilizan en estudios de hidrología, geología, transporte de sedimentos, cambios de nivel oceánico, o presencia de peces de valor económico, por ejemplo. Los indicadores hidrológicos son organismos mediante los cuales se pueden diferenciar las distintas masas de agua de mar (masas que difieren en sus características físicas, químicas, de flora y fauna, y que se caracterizan, en general, por su temperatura y salinidad) y determinar sus movimientos. Los organismos pueden ser usados como sensores de una masa de agua, requiriéndose que sean fuertemente estenoicos para que no sobrevivan a condiciones diferentes a las de la masa de agua que caracterizan, o bien como trazadores de una corriente, si son más o menos resistentes a los cambios ambientales y sobreviven en condiciones diferentes, indicando la extensión de una corriente que puede atravesar varias masas de agua. Estos métodos biológicos son más útiles que las determinaciones físicas o químicas especialmente en las zonas marginales, de cambio, y, además, informan sobre el grado de mezcla de dos tipos de agua en las zonas intermedias.

La utilización de organismos vivos como indicadores de contaminación es una técnica bien reconocida. La composición de una comunidad de organismos refleja la integración de las características del ambiente sobre cierto tiempo, y por eso revela factores que operan de vez en cuando y pueden no registrarse en uno o varios análisis repetidos. La presencia de ciertas especies es una indicación relativamente fidedigna de que durante su ciclo de vida la polución no excedió un umbral.

Muchos organismos, sumamente sensibles a su medio ambiente, cambian aspectos de su forma, desaparecen o, por el contrario, prosperan cuando su medio se contamina. Cada etapa de autodepuración en un río que sufrió una descarga de materia orgánica se caracteriza por la presencia de determinados indicadores. Según su sensitividad a la polución orgánica se clasificaron especies como intolerantes, facultativas, o tolerantes.

Los indicadores de contaminación por desechos industriales generalmente son resistentes a la falta total o parcial de oxígeno,  la baja intensidad de luz,  etc. Los monitoreos biológicos son muy útiles, ya que, por ej., la acumulación de metales pesados en organismos acuáticos puede ser 10 millones de veces mayor a la del ambiente donde viven.

El uso de organismos indicadores de contaminación requiere conocer las tolerancias ecológicas y los requerimientos de las especies, así como sus adaptaciones para resistir contaminantes agudos y crónicos. Las investigaciones sobre organismos indicadores de polución comprenden el estudio autoecológico, en el laboratorio, para establecer los límites de tolerancia de una especie a una sustancia o a una mezcla de ellas mediante ensayos de toxicidad; y el sinecológico, que se basa en la observación y análisis de las características ambientales de los sitios en los cuales se detectan con más frecuencia poblaciones de organismos de cierta especie. Algas, bacterias, protozoos, macroinvertebrados y peces son los más usados como indicadores de contaminación acuática.

La mayoría de los estudios estiman características estructurales a diferentes niveles de organización, como cambios en  la estructura celular, o en la diversidad de especies, pero, más recientemente, se han incluido características funcionales, como producción y respiración.

Los resultados del estudio de las especies indicadoras de niveles de calidad de agua son más inmediatos, pero requieren un profundo conocimiento para identificar los organismos y sólo son adecuados para las condiciones ecológicas y características regionales; mientras que los resultados numéricos de los estudios de estructura de comunidades, si bien requieren su interpretación ecológica, demandando más tiempo, son independientes de las características geográficas regionales y tienen aplicabilidad aún con informaciones sistemáticas y ecológicas deficientes.

En las evaluaciones de riesgo ecológico se ha propuesto el uso de indicadores de conformidad, de diagnóstico, y tempranos de daño.

Los animales como bioindicadores ambientales

Bioindicadores - Bioacumuladores

Los indicadores de contaminación calibran la calidad del ecosistema a través de información que es recogida en el agua, en la atmósfera o en el suelo, y permiten identificar, dentro de un marco de calidad, el nivel de deterioro ambiental.

Los bioindicadores son organismos o sistemas biológicos que sirven para evaluar variaciones en la calidad ambiental. Presentan efectos visibles tras ser expuestos a la contaminación. En cambio los Bioacumuladores no presentan efectos visibles tras su exposición, sino que acumulan el contaminante.

Requisitos de unos buenos indicadores biológicos: Taxonomía sencilla, Biología bien conocida,  Amplia distribución, Estar presente en todos los hábitats posibles.

Tipos de bioindicadores

Microorganismos (Diatomeas y dinoflagelados),  Líquenes y hongos,  Botánicos, Zoológicos Mamíferos, Aves,  Anfibios y Reptiles, Peces, Invertebrados.

El reino Animal 

Los artrópodos

Crustáceos: Acuáticos. Número elevado de patas. Respiran por branquias.

Miriápodos: Terrestres. Número elevado de patas “2 por segmento”.

Quelicerados (arañas y opiliones): Generalmente terrestres. 4 pares de patas. Cuerpo dividido en dos.

Insectos: Generalmente terrestres. Alta diversidad. Cuerpo dividido en cabeza, torax y abdomen.

Los artrópodos como bioindicadores

Reconstrucción de ambientes: Paleoentomología. Morfología, Requerimientos ambientales, Entomología forense sensu lato.

Biodiversidad: Riqueza específica de una zona o ambiente a partir de: • Grupos o taxa de alto rango. Especies de un grupo como indicadora de riqueza total de especies de una zona.  Conservación: Caracterización y seguimiento de ecosistemas. Alteraciones de los ecosistemas.

¿Qué es la Biodiversidad?  ¿dónde hay más diversidad?

Biodiversidad: “Conjunto de los seres vivos que viven en nuestro planeta, incluyendo no sólo las especies sino los procesos que rigen los ecosistemas asi como el patrimonio genetico que encierran los organismos vivos”

Engloba: la variedad de los ecosistemas  terrestres, Acuáticos  y los complejos ecológicos. Categorías jerárquicas: Genes, Especies y ecosistemas.

Diversidad Genética: Se refiere a la variabilidad de genes que contienen en sus poblaciones e individuos una especie determinada.

Diversidad de Especies: Entendidas como identidades biológicas naturales que han evolucionado y evolucionan de forma independeinte a otras entidades (especies).

Diversidad de ecosistemas: Variedad de sistemas ecológicos con sus biocenosis y biotopos.

Bioindicadores Artropodianos

En medios acuáticos: Zonas húmedas, Oceanos y mares.

En medios terrestres: En ecosistemas forestales, En ecosistemas agrícolas, En ecosistemas urbanos.

Medios acuáticos continentales

Índice B.M.W.P: Determinación de invertebrados presentes, Calificación ambiental de la familia taxonómica, Valoración cuantitativa del medio. Aplicación: • Medios acuáticos: Lagos, lagunas, embalses y pantanos, Cursos de agua. Modificación del valor cuantitativo en función del medio. Método comparativo y estandarizado Medios acuáticos continentales. Indicadores de buena calidad del agua: Plecópteros,  Efémeras, Tricopteros, Odonatos, Coleópteros, Dípteros (Athericidae, Blephariceridae), Indicadores de aguas estancas y de baja calidad:  Dípteros ( Ephidridae, Culicidae, Chironomidae).

Plecópteros (Elevado interés conservacionista)

“Moscas de las piedras”. Ciclo de vida: Ninfas acuáticas, Adultos voladores. Hábitat: Ríos de aguas turbulentas, Lechos de grava. Familias presentes en nuestros ríos: Pérlidos, Tenioptéridos, Isopérlidos. Riesgos: Contaminación, Canalización.  “Efémeras” .Ciclo de vida:  Ninfas acuáticas, Adultos voladores (1 día). Alimentación: Ninfas herbívoras (3 cercos)  Adultos no alimentan. Hábitat: Ríos, Cuerpo aplanado para vivir entre rocas, Aguas poco o no contaminadas.

Efémeropteros (Elevado interés conservacionista)

“Efémeras”, Ciclo de vida: Ninfas acuáticas, Adultos voladores (1 día). Alimentación: Ninfas herbívoras (3 cercos). Adultos no alimentan. Hábitat: Ríos. Cuerpo aplanado para vivir entre rocas. Aguas poco o no contaminadas.

Tricópteros (Elevado interés conservacionista)

“Frigáneas”. Ciclo de vida: ! Ninfas acuáticas, Construyen cápsulas. Adultos voladores,Alas setulosas. Alimentación:  Ninfas depredadoras, Secretan seda. Hábitat: Ríos,Aguas quietas.

Odonata (Elevado interés conservacionista)

“Libélulas. “caballitos del diablo”. Muy buenos indicadores: Fácil identificación. Muestreo simple. Bien visibles. Buen conocimiento biológico. Sensibles a la alteración. Larvas depredadoras.

Coleoptera (Elevado interés conservacionista)

“escarabajos”,  Alimentación y respiración: Larvas depredadoras,“Bombonas de oxígeno”, Amplio rango indicativo: Salinidad, Zonas lacustres, Familias más comunes, Dytiscidae, Hydrophilidae, Riesgos,  Contaminación, Cangrejo americano.

Medios acuáticos continentales

Peces: Valencia hispanica Samaruc, Aphanius iberus Fartet, Gasterosteus gymnurus Espinosillo.

Anfibios: Rana perezi Rana común Bufo bufo Sapo común

Reptiles: Emys orbiculari Galapo europeo

Aves

Mamíferos

Medios terrestres

Los artrópodos sinantrópicos

Fauna edáfica: Crustaceos, Quelicerados,  Miriápodos

Hemiptera: Chinche de campo. Hábitos: Fitófagos. Hematófagos. Hábitat: Herbazales. Especies acuáticas. Ectoparásitos.

Orden Blatoideos : Cucarachas (mantis), Hábitos: Nocturnos, Omnívoros. Hábitat: Alcantarillas, Edificios.

Orden Diptera: Moscas de la carne. Familias sinantrópicas, Calliphoridae, Muscidae, Sarcophagidae. Hábitos: Necrófagas, Hábitat: Ubicuistas.

Orden Coleoptera: escarabajos, Hábitos: Coprófagos, Saprófagos, Hábitat: Ubicuistas.

Los vertebrados sinantrópicos

Aves, Palomas, Gaviotas, Mamiferos, Ratas, Ratones, Reptiles, Salmanquesa

Los artrópodos asinantrópicos

Orden Coleoptera: “escarabajos”. Amplio rango indicativo, Carabidae, Cicindelidae, Cerambycidae, Coleopteros saproxílicos: bosques antiguos.

Orden Lepidoptera  (Elevado interés conservacionista): “mariposas”, Elevado grado de endemicidad. Detectan modificaciones en el uso del suelo, Morphinae, Satyrinae, Heliconiinae,  Ithomiinae.

Orden Diptera:  Sirphidae, Moscas polinizadoras, Hábitos: Antófilos, Asilidae. Control biológico. Hábitos: depredadores.

Los vertebrados asinantrópicos

Reptiles, Aves, Mamíferos.

Plataforma Ciudadana Quinta de Torre Arias