BIOINDIKATOR: KARAKTERISTIK DAN TIPE - LINGKUNGAN HIDUP - 2025

The biomarker adalah proses biologis, masyarakat atau spesies, untuk menilai kualitas lingkungan dan dinamika dalam waktu. Mereka digunakan untuk mengevaluasi dampak aktivitas manusia pada ekosistem, melalui studi tentang respons biota terhadap stres yang ditimbulkan.

Kita harus memperhatikan bahwa setiap kegiatan menimbulkan dampak lingkungan yang dapat bersifat positif maupun negatif. Namun, aktivitas manusia hampir secara eksklusif menimbulkan dampak lingkungan negatif yang mempengaruhi ekosistem dan biota mereka.

Gambar 1. Burung kenari digunakan sebagai bioindikator gas beracun di tambang. Sumber: pixabay.com

Di antara kerusakan lingkungan yang diakibatkan oleh aktivitas manusia adalah pencemaran emisi dan limbah padat industri atau perkotaan, menipisnya sumber daya alam karena eksploitasi berlebihan, antara lain.

Semua dampak ini menimbulkan stres pada biota yang ada dan oleh karena itu disebut faktor stres antropogenik, untuk membedakannya dari penyebab stres alami, seperti periode kekeringan hebat atau variasi suhu karena efek iklim.

Perkembangan dan penerapan bioindikator muncul pada tahun 1960-an dan sejak itu repertoarnya telah berkembang dalam studi lingkungan akuatik dan terestrial di bawah pengaruh stres antropogenik.

Bioindikator memungkinkan pemantauan perubahan kimia-fisik lingkungan, pemantauan proses ekologi, mendeteksi secara langsung atau tidak langsung keberadaan polutan, dan secara umum, mendeteksi perubahan lingkungan.

Karakteristik umum dari bioindikator

Bioindikator, baik itu proses biologis, komunitas atau spesies, terlepas dari jenis perubahan lingkungan yang diukurnya, dan wilayah geografis yang bersangkutan, harus memenuhi karakteristik tertentu:

-Itu harus peka terhadap gangguan atau stres, tetapi tidak mati atau hilang karenanya. Suatu spesies atau komunitas bioindikator harus memiliki toleransi yang moderat terhadap variabilitas lingkungan.

-Harus dimungkinkan untuk mengukur respons Anda terhadap stres. Proses biologis dalam diri individu juga dapat berperan sebagai bioindikator.

-Jawaban Anda harus mewakili seluruh ekosistem, populasi, atau spesies.

-Itu harus merespon sesuai dengan tingkat polusi atau degradasi lingkungan.

-Itu harus berlimpah dan umum, menyajikan kepadatan populasi yang memadai di wilayah tertentu yang diteliti. Selain itu, harus relatif stabil, mengatasi variasi iklim dan lingkungan yang moderat.

-Harus ada informasi tentang bioindikator, pemahaman yang baik tentang ekologi dan riwayat hidupnya, dan taksonomi yang terdokumentasi dengan baik dan stabil. Selain itu, pengambilan sampelnya harus sederhana dan murah.

-Itu harus memiliki kepentingan publik, ekonomi dan komersial untuk tujuan lain.

Dalam kasus menggunakan individu sebagai bioindikator, usia dan variasi genotipik mereka harus dipertimbangkan. Ini juga harus diverifikasi bahwa faktor lingkungan lain tidak mengganggu penelitian dan melengkapi informasi dengan uji toksikologi lingkungan.

Jenis-jenis bioindikator

Klasifikasi bioindikator bervariasi sesuai dengan karakteristik yang akan disorot dalam sistem klasifikasi. Misalnya, kita dapat mengklasifikasikan bioindikator menurut kompleksitasnya, menjadi spesies, komunitas, atau ekosistem bioindikator. Namun kami juga dapat mengklasifikasikannya sesuai dengan lingkungan yang dipantau.

Spesies bioindikator

Semua spesies yang ada (atau kumpulan spesies) dapat mentolerir kondisi lingkungan fisik, kimia dan biologis yang terbatas. Fitur ini dapat digunakan untuk menilai kualitas lingkungan.

Misalnya ikan trout yang hidup di aliran air dingin di Amerika Serikat bagian barat, mentolerir suhu antara 20 dan 25 ° C, oleh karena itu kepekaan termal ini dapat digunakan sebagai bioindikator suhu air.

Ikan trout yang sama ini merespons pada tingkat sel untuk meningkatkan suhu air (dengan membakar dan menebang hutan di sekitarnya). Dalam kasus ini, mereka mensintesis protein kejutan panas yang melindungi sel mereka dari efek peningkatan suhu.

Kuantifikasi protein kejutan panas pada spesies ini memungkinkan untuk mengukur tekanan panas ikan trout, dan secara tidak langsung mengevaluasi perubahan lingkungan akibat penebangan dan pembakaran hutan yang mengelilingi badan air.

Komunitas bioindikator

Seluruh komunitas yang mencakup berbagai rentang toleransi hingga berbagai faktor lingkungan, dapat berfungsi sebagai bioindikator untuk menilai kondisi lingkungan dari pendekatan yang kompleks dan holistik. Studi ini melibatkan penggunaan analisis beberapa variabel lingkungan.

Ekosistem bioindikator

Hilangnya jasa yang diberikan oleh ekosistem, seperti air dan udara bersih, penyerbuk tumbuhan, antara lain, dianggap sebagai indikator status kesehatan ekosistem.

Misalnya, hilangnya spesies lebah - yang merupakan penyerbuk - dianggap sebagai indikator hilangnya kesehatan lingkungan, karena peka terhadap keberadaan logam berat, pestisida, dan zat radioaktif.

Bioindikator sesuai dengan lingkungan yang mereka pantau

Seperti yang ditunjukkan di atas, bioindikator juga dapat diklasifikasikan menurut lingkungan tempat mereka memberikan informasi. Mengikuti klasifikasi ini, kami memiliki bioindikator kualitas udara, air dan tanah.

Bioindikator kualitas udara

Di antara bioindikator kualitas udara adalah organisme yang sensitif terhadap variasi konsentrasi gas tertentu.

Misalnya, lumut (hubungan simbiosis antara jamur, mikroalga dan atau cyanobacteria) dan lumut, sangat sensitif terhadap gas atmosfer, karena menyerapnya melalui tubuh.

Organisme ini tidak memiliki kutikula atau akar dan rasio permukaan / volumenya yang tinggi mendukung penyerapan dan akumulasi polutan atmosfer, seperti sulfur dioksida. Oleh karena itu, lenyapnya air di wilayah tertentu merupakan indikator kualitas udara yang buruk.

Di sisi lain, ada juga lumut (seperti Lecanora conizaeoides), yang keberadaannya menunjukkan kualitas udara yang buruk.

Gambar 2. Lichen Lecanora conizaeoides. Sumber: Jerzy Opioła, dari Wikimedia Commons Contoh lain adalah penggunaan lama kenari sebagai bioindikator kondisi tidak aman di tambang batu bara bawah tanah di Inggris, berkat kepekaan akutnya terhadap konsentrasi kecil karbon monoksida (CO ₂ ) dan gas metana. (CH ₄ ).

Sensitivitas ini disebabkan oleh fakta bahwa kenari memiliki kapasitas paru-paru yang rendah dan sistem ventilasi searah. Untuk alasan ini, burung kenari jauh lebih sensitif dibandingkan manusia terhadap gas berbahaya.

Bioindikator kualitas air

Di antara bioindikator kualitas air antara lain mikroorganisme bakteri, protozoa, makroinvertebrata, alga dan lumut; peka terhadap keberadaan polutan beracun.

Misalnya, keberadaan komunitas taksa makroinvertebrata akuatik yang berbeda di sungai merupakan indikator ekologi dan keanekaragaman hayati. Semakin banyak jumlah taksa yang ada, semakin besar kesehatan badan air.

Bioindikator lain dari keadaan sungai adalah berang-berang, karena sungai dengan cepat meninggalkan badan air dengan jumlah polutan yang rendah. Keberadaan mereka kemudian menunjukkan kondisi sungai yang baik.

Spons laut juga telah digunakan sebagai bioindikator logam berat, seperti merkuri dan kadmium, zat tinja, dan lain-lain. Deteksi hilangnya spons di perairan laut merupakan salah satu indikator penurunan kualitas air.

Kehadiran alga di perairan dalam konsentrasi padat menunjukkan tingginya kadar fosfor dan nitrogen terlarut, yang dapat berasal dari pupuk yang dibuang ke air. Pupuk yang dibuang menghasilkan akumulasi nutrisi dan eutrofikasi media air.

Bioindikator kualitas tanah

Sebagai indikator kualitas tanah dapat disebutkan bagian dari biota habitat ini, yaitu beberapa tumbuhan, jamur dan mikroorganisme bakteri.

Jika mereka menyajikan persyaratan khusus untuk kelangsungan hidup mereka, organisme ini akan menjadi indikator keberadaan kondisi tersebut.

Misalnya cacing tanah merupakan bioindikator kualitas tanah, karena beberapa spesies, seperti Eisenia fetida dan E. andrei, antara lain peka terhadap pestisida, turunan minyak, logam berat, dan lain-lain. Bioindikator ini digunakan dalam studi toksisitas tanah.

Referensi

1. Celli, G. dan Maccagnani, B. (2003). Lebah madu sebagai bioindikator pencemaran lingkungan. Buletin Insektologi 56 (1): 137-139.
2. Conesa Fdez-Vítora, V. (2010). panduan metodologi untuk penilaian dampak lingkungan. Edisi keempat. Edisi Mundi-Prensa. hlm 864.
3. Gadzala-Kopciuch, R., Berecka, B., Bartoszewicz, J. dan Buszewski, B. (2004). Beberapa pertimbangan tentang bioindikator dalam pemantauan lingkungan. Jurnal Polandia Studi Lingkungan Vol.13, No. 5, 453-462.
4. Market, BA, Breure, AM dan Zechmeister, HG (2003). Definisi, strategi dan prinsip untuk bioindikasi / biomonitoring lingkungan. Dalam: Bioindikator dan biomonitor. Market, BA, Breure, AM dan Zechmeister, editor HG. Elsevier Science Ltd.
5. Markert, B. (2007). Definisi dan prinsip untuk bioindikasi dan biomonitoring logam jejak di lingkungan. Jurnal Elemen Jejak dalam Kedokteran dan Biologi, 21, 77-82. doi: 10.1016 / j.jtemb.2007.09.015