Bioindicadores são organismos (ou organismo) vivos que fornece informações importantes sobre a saúde de um ecossistema. Alguns organismos são extremamente sensíveis à poluição em seu ambiente; portanto, na presença de poluentes, o pode modificar sua morfologia, fisiologia ou comportamento e em alguns casos até mesmo morrer.
Historicamente, os canários da mina de carvão acompanhavam os mineiros de carvão nas profundezas do subsolo. Sua pequena capacidade pulmonar e o sistema de ventilação pulmonar unidirecional os tornavam mais vulneráveis a pequenas concentrações de monóxido de carbono e gás metano do que humanos. Em 1986, a sensibilidade aguda dessas aves serviu como indicador biológico de condições inseguras em minas subterrâneas de carvão no Reino Unido.
Dessa maneira, essa capacidade de resposta dos bioindicadores é valiosa para avaliar a qualidade ambiental e identificar potenciais impactos negativos causados por fatores como a presença de substâncias poluentes. Ou seja, esses organismos desempenham um papel crucial como sentinelas ambientais, alertando-nos sobre a condição e a sustentabilidade dos ecossistemas.
Mas porque bioindicadores?
Apesar dos muitos avanços tecnológicos, ainda recorremos à biota dos ecossistemas naturais para contar a história do nosso mundo. Isso destaca a importância contínua dos bioindicadores na compreensão das condições ambientais e na promoção da conservação e saúde dos ecossistemas.
As vantagens associadas ao uso de bioindicadores são as seguintes:
- Determinação dos Impactos Biológicos: Os bioindicadores permitem a avaliação direta dos impactos biológicos, fornecendo informações claras sobre como organismos específicos reagem a condições ambientais adversas.
- Monitoramento de Impactos Sinérgicos e Antagônicos: Permitem o monitoramento eficaz dos impactos sinérgicos e antagônicos de diversos poluentes em uma única criatura, proporcionando uma visão abrangente dos efeitos cumulativos no ambiente.
- Diagnóstico Precoce de Efeitos Nocivos: Facilitam o diagnóstico em estágio inicial dos efeitos nocivos das toxinas, tanto para as plantas quanto para os seres humanos, permitindo a implementação de medidas corretivas precoces.
- Facilidade de Contagem: Bioindicadores são frequentemente organismos de fácil contagem, devido à sua prevalência no ambiente, tornando a coleta de dados mais acessível e eficiente.
- Viabilidade Econômica: Apresentam uma alternativa economicamente viável em comparação com outros sistemas de medição especializados, contribuindo para a eficiência e custo-benefício das práticas de monitoramento ambiental.
O uso estratégico de bioindicadores oferece uma série de benefícios que vão desde a detecção precoce de impactos ambientais até a economia de recursos na implementação de programas de monitoramento. Essas vantagens destacam a importância desses organismos na avaliação e preservação da qualidade ambiental.
Mas qualquer espécie serve como bioindicadores?
Os bioindicadores desempenham um papel crucial na avaliação da qualidade ambiental e na compreensão das mudanças ao longo do tempo nos ecossistemas. Estas mudanças são frequentemente atribuídas a perturbações antropogênicas, como poluição e alterações no uso da terra, ou a fatores de estresse naturais, como secas e geadas na primavera.
Porém, nem todos os processos biológicos, espécies ou comunidades são eficazes como bioindicadores. A variabilidade de fatores físicos, químicos e biológicos entre diferentes ambientes implica que as populações desenvolvem estratégias para otimizar seu crescimento e reprodução dentro de uma faixa específica de fatores ambientais.
Dessa maneira, fora dessa faixa de tolerância ótima, a fisiologia e/ou comportamento dos indivíduos podem ser negativamente afetados, reduzindo sua aptidão geral. Essa redução na aptidão pode perturbar a dinâmica populacional e alterar a comunidade como um todo. Assim, as espécies bioindicadoras são eficazes na indicação das condições ambientais devido à sua tolerância moderada à variabilidade ambiental.
Em contrapartida, espécies raras com tolerâncias estreitas podem ser excessivamente sensíveis às alterações ambientais ou ocorrer com pouca frequência para refletir a resposta biótica geral. Da mesma forma, espécies ubíquas com tolerâncias muito amplas podem ser menos sensíveis às mudanças ambientais que, de outra forma, afetariam o restante da comunidade.
Entretanto, o uso de bioindicadores não se limita a uma única espécie com tolerância ambiental limitada
Uma vez que comunidades inteiras, contemplanda uma variedade de tolerâncias, podem servir como bioindicadores, proporcionando múltiplas fontes de dados para avaliar as condições ambientais, seja por meio de um “índice biótico” ou uma abordagem “multimétrica”.
Além disso, os processos biológicos dentro de um indivíduo podem atuar como bioindicadores. Por exemplo, a truta, que habita riachos de água fria no oeste dos Estados Unidos, tem uma tolerância térmica superior de 20°–25°C. Assim, sua sensibilidade à temperatura pode ser utilizada como bioindicador da temperatura da água.
Então, perturbações relacionadas ao homem, como agropecuária, queimadas e exploração madeireira, podem aumentar a temperatura da água no seu habitat, sendo assim detectadas pela truta. Uma resposta imediata à poluição térmica ocorre no nível celular, com a síntese de proteínas de choque térmico (hsp) aumentando para proteger as funções celulares vitais do estresse térmico.
Tornando dessa maneira, a quantificação dos níveis de hsp um indicador de estresse térmico em trutas assassinas e por fim avaliar as alterações no ambiente. Embora as alterações fisiológicas sejam geralmente tratáveis a nível individual através de mudanças comportamentais e reduções no crescimento, mudanças térmicas significativas e persistentes podem levar à redução de populações e até extinções locais.
Os bioindicadores são melhores que os métodos tradicionais?
Os cientistas tradicionalmente conduzem ensaios químicos e medem diretamente parâmetros físicos do ambiente, como temperatura, salinidade, nutrientes, poluentes, luz disponível e níveis de gás. Em contraste, o uso de bioindicadores utiliza a biota para avaliar os impactos cumulativos de poluentes químicos e alterações de habitat ao longo do tempo. Isso confere à utilização de bioindicadores uma natureza diferente das medidas clássicas de qualidade ambiental, proporcionando diversas vantagens.
Inicialmente, os bioindicadores adicionam um componente temporal correspondente ao tempo de vida ou tempo de residência de um organismo em um determinado sistema. Isso permite a integração das condições ambientais atuais, passadas ou futuras, enquanto muitas medições químicas e físicas caracterizam apenas as condições no momento da amostragem. Além disso, os contaminantes podem ocorrer em concentrações extremamente baixas, requerendo análises complexas com tecnologias sensíveis e caras. Os bioindicadores, por sua vez, oferecem uma visão de níveis biologicamente significativos de poluentes, independentemente de quão pequenos sejam.
Outro benefício dos bioindicadores é sua capacidade de indicar efeitos bióticos indiretos de poluentes, muitas vezes não detectáveis por medições físicas ou químicas. Enquanto medições químicas podem não refletir com precisão a redução na diversidade de espécies ou os efeitos competitivos, os bioindicadores conseguem capturar esses impactos indiretos.
Por último, dada a complexidade de monitorar milhares de substâncias e fatores, a biota em si é o melhor indicador de como os ecossistemas respondem a perturbações ou à presença de um fator de estresse. Ao focar em um subconjunto da biota ou em uma única espécie para contar a história, é possível o monitorar uma determinada região. Os bioindicadores baseiam-se nas complexidades dos ecossistemas, proporcionando uma resposta representativa ou agregada para transmitir uma imagem dinâmica da condição ambiental.
Mas tem desvantagens?
Sim, nem tudo são flores, porém os incontáveis benefícios dos bioindicadores estimularam a sua utilização em países de todo o mundo. No entanto, os bioindicadores não estão isentos de problemas. Assim como os canários na mina de carvão, confiamos na sensibilidade de alguns bioindicadores para funcionarem como sinais de alerta precoce.
Em alguns casos, não podemos discriminar a variabilidade natural das mudanças devidas a impactos humanos, limitando assim a aplicabilidade de bioindicadores em ambientes heterogéneos. Consequentemente, as populações de espécies indicadoras podem ser influenciadas por outros factores para além da perturbação ou do stress (por exemplo, doença, parasitismo, competição, predação), complicando o monitoramento.
Uma segunda crítica ao uso de bioindicadores é que sua capacidade de indicação depende da escala. Por exemplo, um indicador de grandes vertebrados, como um peixe, pode não indicar a biodiversidade da comunidade local de insetos. Terceiro, as espécies bioindicadoras têm invariavelmente requisitos de habitat diferentes das outras espécies em seu ecossistema.
A gestão de um ecossistema de acordo com os requisitos de habitat de um determinado bioindicador pode não ser suficiente para proteger espécies raras com requisitos diferentes. Finalmente, o objetivo geral dos bioindicadores é utilizar uma única espécie ou um pequeno grupo de espécies para avaliar a qualidade de um ambiente e como ele muda ao longo do tempo, o que pode representar uma simplificação grosseira de um sistema complexo.
Alguns exemplos no Brasil
Agora que entendemos o conceito de bioindicadores, vamos conhecer alguns bioindicadores utilizados em monitoramentos ambientais aqui no Brasil.
Anfíbios (rãs, sapos e pererecas): Os anfíbios, uma diversificada classe de animais, apresentam o maior número de espécies ameaçadas de extinção. Desempenham um papel crucial no controle biológico de pragas como escorpiões, moscas e mosquitos. No entanto, são extremamente sensíveis a alterações climáticas, e muitas espécies estão ameaçadas de extinção devido ao aquecimento global, que afeta os microclimas em ambientes montanhosos e costeiros.
Líquens: Os líquens têm sido utilizados como bioindicadores desde o século XVIII. Esses organismos absorvem umidade e nutrientes do ar, sendo extremamente sensíveis à poluição atmosférica, especialmente aos gases de efeito estufas. Alguns líquens, como os cor de rosa ou vermelhos, indicam ambientes de ar puro, crescendo sobre plantas sem causar danos.
Palmeira Juçara (palmiteiro): A Palmeira Juçara, cientificamente conhecida como Euterpe edulis, é uma espécie que ocorre na Mata Atlântica, um bioma brasileiro profundamente impactado pela ocupação humana nas regiões Sul e Sudeste. A abundância dessa espécie de árvore pode indicar níveis elevados de conservação na comunidade florestal em que está inserida, tornando-se um importante bioindicador.
Dourado: Conhecido como o “rei do rio”, o Dourado (Salminus brasiliensis) é uma espécie de peixe endêmica da América do Sul. Sendo assim, o Dourado é altamente dependente de rios com águas correntes e livres de poluição, tornando-se um excelente bioindicador para avaliar a qualidade das águas e a pressão humana associada à pesca, dada sua elevada importância comercial.
Por fim…
Como todas as ferramentas de gestão, devemos estar cientes de suas falhas. No entanto, as limitações dos bioindicadores são muito menores comparado aos seus benefícios. Eles podem ser empregados em diversas escalas, desde o nível celular até o nível do ecossistema, para avaliar a saúde de um determinado ecossistema. Os bioindicadores reúnem informações dos componentes biológicos, físicos e químicos do nosso mundo, manifestando-se como mudanças na aptidão individual, densidade populacional, composição da comunidade e processos ecossistêmicos.
Referências:
- https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/biological-indicator
- https://www.sciencelearn.org.nz/resources/1538-bioindicators
- https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/21553769.2016.1162753
- https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenvs.2023.1146052/full
