A bioindikátor (vagy bioindikátor ) egy indikátor készült egy növény , gomba vagy állati fajok vagy egy csoport fajok (eco-szociológiai csoport ), vagy növényi csoport, amelynek a jelenléte vagy állapotban információkat nyújt bizonyos olyan ökológiai jellemzők (azaz (azaz fizikai-kémiai, talajtani, mikroklimatikus, biológiai vagy funkcionális) a környezet , vagy a hatását bizonyos gyakorlatok.
Az őrszemfaj , más néven ökológiai őrszem , gyorsan reagál a környezeti feltételek változásaira. Ezen érzékeny bio-indikátor jellege miatt ezt a fajt gyakran választják biomonitoring vizsgálatokhoz (környezeti diagnózis, a környezetek ökológiai monitorozása, különösen a mezológiai lebomlás figyelmeztetésének eszközeként ).
Nem új keletű az az elképzelés, hogy a táj minősége és bizonyos növény- vagy állatfajokban rejlő gazdagság a környezet általános minőségét jelzi. J. Perrève, volt király ügyvédje és bírája 1845-ben ezt írta : „A természet a földgömb minden területére elültette a lakói táplálékára alkalmas növényeket; és a zöldséges királyság gazdagságától magánvállalkozásoktól függ minden állati lét ” . Egyértelműen megállapította a fauna és a növényvilág közötti függőség kapcsolatát.
A bioindikáció ésszerű és tudományos alkalmazása azonban nemrégiben történt, különös tekintettel a környezeti biológiai értékelésre (a környezet állapotának, vagy a kompenzációs vagy helyreállító intézkedések hatékonyságának figyelemmel kísérése).
1974-ben H. Ellenberg számszerű indikátorértékeket dolgozott ki egy növény ökológiai preferenciáiról. 1977-ben E. Landolt módosította a módszert: az első tényezők a talajt érintették: átlagos páratartalom, savasság vagy lúgosság (pH), nitrogén tartalmú tápanyagtartalom, humusztartalom, szerkezet és levegőztetés, sótartalom; a következők a fény, az átlagos hőmérséklet, a kontinuitás (a hőmérséklet és a páratartalom változásai) és a biológiai típus.
Az elv a biológiai vagy ökoszisztéma- hatások megfigyelése az egyén és / vagy a populációk vagy az ökoszisztémák szintjén (a bioszféra vagy esetleg nagy biomák szintjén ).
Ezeknek a hatásoknak a morfológiai, viselkedési, szöveti vagy fiziológiai változások (növekedés és szaporodás) különféle mértékű megfigyelésével kell mérhetőnek lenniük , amelyek szélsőséges esetekben e személyek halálához vagy a populáció eltűnéséhez vezetnek.
Minden fajnak vagy fajcsoportnak van egy elsődleges biotópja . Például tudjuk, hogy:
Néhány bioindikátor biointegrátor is ; kétszeresen hasznosak lehetnek a biomonitoring programokban .
A bioindikátor fajok információkat nyújthatnak az ökoszisztémáról . Így például a földi bogarak , a diplopodák és a sztafilinek jelenléte edafikus mikroklímára utal . A Fontainebleau erdő, az alacsony jelenléte fölött faj jellemző az utóbbi tisztások és magyarázata elegendő alom bemeneteket. Egyes fajok bioindicators a fémtartalmú betétek , mint például a Buchnera cupricola , amely ellenálló a nagyon magas koncentrációban réz (lásd metallophytes ).
A bioindicatrix fajok lehetővé teszik az emberi tevékenységhez kapcsolódó környezeti változások diagnosztizálását is. Az antropogén jelenségek (a földigiliszta populáció csökkenése a mélyszántás után) bioindikációval bírnak ; a légszennyezés bioindikációi (a pókok számának csökkenése például azokon a területeken, ahol az ipari füstök esnek); és biotoxikológiai bioindikációk (ismert történelmi példa az ezer göcs halála egy kaliforniai tóban, a Clear Lake-ben , a DDD alkalmazását követően az 1940-1950 években).
A levegő minőségére vonatkozó biológiai indikáció egy adott szennyező anyagra fogékony, látható hatású makroszkópos és mikroszkópos szervezetek felhasználása a levegő minőségének felmérésére . Ez félkvantitatív információkat nyújt a légköri szennyezettségről, és lehetővé teszi a szennyező anyagok környezeti hatásainak közvetlen értékelését .
A bioindikátor organizmusok megfigyelése általában kiegészíti az automatikus mérőeszközöket, vagy irányítja az elemzendő molekulák kiválasztását.
PéldákA vízminőségi bioindikáció egy adott szennyezőanyagra érzékeny organizmusok használata makroszkópos vagy mikroszkóposan látható hatásokkal a vízminőség felmérésére. Ez félkvantitatív információkat nyújt a vízi környezet szennyezettségéről, és lehetővé teszi a szennyező anyagok környezeti hatásainak közvetlen értékelését.
PéldákA biomonitoring az édesvízi , a kétéltűek , a Odonata és tengerfenéki gerinctelenek (beleértve együttesek oligochaeta ) általánosan használják a bio-értékelését a minősége vizes élőhelyek vagy vizek és üledékek .
Bizonyos bentos gerinctelenek nagyon jó bioindikátorok az édesvíz minőségében, és különösképpen tanulmányozhatók a különböző fémek, metalloidok vagy bizonyos szerves szennyező anyagok koncentrációinak értékelésére is (lásd például a szaprobás fokot ). Ezért fontos meghatározni a szennyező anyag szervezetbe jutásának útját. Az egyének a zsákmány elnyelésével közvetlenül a kopoltyúikon és / vagy az ételen keresztül képesek felszívni a vízből származó toxinokat . A bejutási út viszonylagos fontossága a vizsgált fajtól és szennyeződéstől függően változik, és úgy érhető el, hogy a bioindikátort különböző kezeléseknek vetik alá a szennyező anyag csak vízben vagy ételben való jelenlétére. A táptalaj pH-értéke szintén nagy jelentőségű, a savanyítás például megkönnyíti a fémek keringését.
Egy szervezetben bizonyos szervek, például a vese vagy a máj, vagy a csontváz differenciálisan bioakkumulálják a nehézfémeket vagy más szennyező anyagokat (különösen a halakban). A szervezetbe belépő fémeket a metalloproteinek képesek felszívni, amelyek méregtelenítik a sejtes közeget. A szennyező jelenlétében keletkeznek, és ezek képezik a szabályozási mechanizmus alapját. A lizoszómák és a sejtpelletek ezen fémek elkülönítésére is felhasználhatók. A mechanizmusok a vizsgált bioindikátoroktól és szennyeződéstől függően változnak. A legfrissebb tanulmányok lehetővé teszik a fémek szubcelluláris megoszlásának megismerését egy adott szövetben ( máj , kopoltyúk , belek ), amelyek mindegyike információt nyújt a környezetben lévő szennyező anyagok természetéről, valamint az expozíció időtartamáról és mértékéről. ezeket a szennyező anyagokat az adott ökoszisztéma fajai számára. A mutációk , sebek, parazitózisok vagy degenerációk jelenléte további információkat nyújt, amelyek az ökotoxikológust és az ökológust is érdeklik .
A puhatestűket bioindikátorként is széles körben használják, akár édesvízi, akár tengerparti tengeri környezetben. Népességük szerkezete, fiziológiájuk, viselkedésük és a különböző szennyeződések szövetekben történő felhalmozódásának szintje nagyon fontos információkat adhat a környezet egészségi állapotáról és annak szennyezettségéről. Különösen azért hasznosak, mert kocsánytalanok , ezért jellemzők arra a helyre, ahol megtalálják vagy beültetik őket. A leghíresebb alkalmazások közül megemlíthetjük az imposexot vagy az American Mussel Watch Programot, amelyek nagyon jó példák arra, ami ma megtalálható a különböző országokban.
Ezek a néha összekevert fogalmak két különbséget mutatnak a vizsgált biológiai szervezettség szintjéhez és a használatuk során kitűzött célokhoz kapcsolódva. Egyrészt a bioindikátor fajok információt nyújtanak az ökoszisztéma változásairól jelenlétük, hiányuk és bőségük révén, vagyis populációs dinamikájuk révén, míg az őrszemfajok ugyanezen változásokról nyújtanak információt a molekuláris, sejtes, fiziológiai vagy viselkedési szint, amely feltárja a szennyező anyagoknak való kitettségüket (az első esetben a vizsgálat az egyedszám populációs szintjén, a második esetben egyéni szinten van - szöveti, morfológiai). Másrészt a bioindikátor fajokat egy ökoszisztéma megismerésére használják, és nem csak a szennyezés hatásainak mérésére; másrészt az őrszemfajokat az ökotoxikológia keretein belül mozgósítják a környezeti monitorozáshoz.
Állatok lehet használni a járványtan , hogy előre járványszerű . A felhasznált állatok lehetnek fogságban vagy vadak, és az alkalmazott fajoknak több kritériumnak is meg kell felelniük ahhoz, hogy felhasználhatók legyenek:
A madár tetemeken elemzéseket is lehet végezni.
Ez a technika jó érzékenységű. A nyugat-nílusi láz esetében a camargue-i fogságban tartott őrszemek 2001-ben és 2002- ben képesek voltak kimutatni a felelős vírus aktivitását , bár ez nem érintette a veszélyeztetett populációkat, és 2004-ben aktivitása várható volt, mielőtt a lovakat érintené.
Az ember, a sperma , az emberi termékenység , az átlagos élettartam , a rákos megbetegedések aránya (és azok jellege) vagy más betegségek aránya szerepelhet a környezeti állapotot felmérő mutatók elemei között .
Ők a legobjektívebb „természetes integrátorai” a környezeti állapotnak, ezért az emberi tevékenység hatásainak és a lehetséges természetes „bio-geo-klimatikus” veszélyeknek kombinálódnak, ami végül könnyebben megkérdőjelezhetővé teszi őket. Előnye, hogy tükrözik a biológiai valóságot. Megerősíthetik vagy letagadhatják a teljesítménymutatókat. Hátránya, hogy olykor frusztrálóak a felhasználó számára, mert ha rávilágítanak egy problémára és annak tüneteire, akkor nem (a megerősítő kísérlet előtt) bizonyosan rámutatnak a (gyakran többszörös) okokra.
A bioindikátorok nem a mért mutatók összesítése. Természetesen integrálják az ökoszisztémákra jellemző rendkívüli összetettséget, szinergiákat és tehetetlenségeket.
Számos olyan szereplő, aki valószínűleg felelős a környezetromlásért, könnyen tagadja felelősségét. A bioindikáció azonban hasznos vagy szükséges számos értékelési protokollhoz, és néha az elővigyázatosság elvének alkalmazásához .
Az Európai Bizottság 2007-ben, négyéves beszélgetés után az „ Egészség-Környezet ” témában jóváhagyta az emberek biomonitorozásának kísérleti projektjét .
A tudományos kutatás és validálás szakaszát követően az AASQA és a környezeti éberségi hálózatok általi bioindikáció fejlesztése az iparosok, az állami szolgálatok részéről, valamint az a tény, hogy élő anyagot használ (minőségi és néha mennyiségi) információk beszerzéséhez a a környezet arra készteti a szereplőket, hogy egyre szabványosítottabb protokollokat állítsanak elő, hogy azok mindenki számára hasznosak legyenek, beleértve az újabban feltárt területeket is, mint például a beltéri levegő minősége, a környezeti egészség ( emberi biomonitorozás ) vagy a bioindikáció oktatási célú felhasználása.
A víz vonatkozásában Európában a víz keretirányelv minimális kerete a vízügyi keretirányelv , amelyet 2010-ben csökkent Franciaországban egy rendelet, amely meghatározta az ökológiai állapot , a kémiai állapot és az ökológiai potenciál értékelésének módszereit és kritériumait .
A bioindikációt az ONEMA 2013-ban szintetizálta a 2013-ban megjelent útmutatóban. A vízminőség-értékelési szabályok2010. januárcsak a VKI első értékelési ciklusára (2010–2015) vonatkozik. Ezután fejlődnek a második DCE-ciklusra (2016-2021) interkalibrációval, valamint a bioindikációs módszerek jobb relevanciájával és "DCE-kompatibilitásával" azáltal, hogy integrálják az erőforrásra gyakorolt antropogén hatások és nyomások ismereteinek fejlődését.
A környezeti diagnózis összehangolására számos útmutató is rendelkezésre áll (például a növényi mintavételi eljárásokkal kapcsolatban).
A fitoszociológiát először a természetes élőhelyekre jellemző növénytársulások leírására és megnevezésére csatolták, amely keretet biztosít a növények általi bioindikációhoz. Aztán megjegyezve, hogy hiányzik az élelmiszer- és gyógynövények megfelelője , Gérard Ducerf francia botanikus vállalta, hogy felsorolja és leírja a mezők és rétek bioindikátoros növényeit, segít a gazdáknak (vagy kertészeknek) felmérni növényeik állapotát és jellemzőit. a talajok története, agroökológiai szükségletei és lehetőségei; vagy a magok nyugalmi állapotának feloldásának feltételei, az ott spontán élő növények megfigyelése alapján.