Biomonitoring

BIOMONITORING

Biomonitoringul reprezint observarea strii mediului prin comportamentul organismelor vii adic prin bioindicatori.

Dup contientizarea existenei pericolului dezechilibrrii ecosistemelor care susin viaa pe ntreaga planet, s-a cutat gsirea unor modaliti de supraveghere a acestora. Scopul acestei supravegheri este reprezentat, n primul rnd, de detectarea din timp a unor eventuale modificri n funcionarea i componena sistemelor biologice, care le-ar putea conduce pe acestea n final la dezorganizare, la colaps, sau le-ar putea angaja ntr-o direcie de evoluie nefavorabil. Alertarea din timp a specialitilor d posibilitatea factorilor de decizie s ia msuri pentru remedierea situaiei, nainte s apar efecte negative ireversibile.

n al doilea rnd, se urmrete studierea reaciei i a rspunsului biosistemelor la modificarea global a mediului, care rmne o realitate, n ciuda eforturilor internaionale care au nceput s se fac pentru realizarea unei dezvoltri durabile, care presupune concomitent i conservarea mediului.

Informaiile obinute pe baza sistemelor de supraveghere sunt stocate n baze de date, pentru a da posibilitatea realizrii unor comparaii n timp. Pe plan global exist mai multe reele de supraveghere a ecosistemelor sau doar a anumitor parametri abiotici. Aceste reele au o desime i o extindere variate i sunt dotate cu aparatur mai mult sau mai puin sofisticat.

Cea mai extins reea de supraveghere a ecosistemelor se afl n Europa.

Monitorizarea poate fi instrumental sau biologic. Monitorizarea biologic sau biomonitoringul poate s nlocuiasc sau s completeze monitoringul instrumental. Biomonitoringul este de preferat monitorizrii instrumentale, n cazul n care nu se dispune de resurse financiare suficiente pentru amplasarea i ntreinerea unui echipament sofisticat (cum este n general cazul n rile n curs de dezvoltare sau subdezvoltate); el este foarte convenabil pentru cazurile n care se urmrete monitorizarea pe timp foarte ndelungat a unor suprafee de mari dimensiuni. Complementaritatea biomonitoringului rezid n faptul c supravegherea instrumental realizeaz msurtori instantanee i periodice legate, n general, de factorii abiotici, furniznd doar informaii cantitative, separat pentru fiecare dintre acetia; monitoringul biologic, n schimb, poate oferi indicaii despre variaia n timp, acumularea sau efectul interaciunii anumitor factori abiotici i despre rspunsul organismelor vii individuale sau al comunitilor de organisme la modificrile mediului. Bioindicatorii

Bioindicatorii sunt specii, populaii, sau ansambluri de specii care, datorit variabilitii lor (biochimice, fiziologice, etologice sau ecologice), permit caracterizarea strii unui ecosistem i pun n eviden, ct mai precoce posibil, modificrile natural sau antropice ale acestuia . Bioindicatori sunt organisme sau asociaii de organisme care rspund la ncrcatura de poluani schimbndu-i funciile vitale sau acumulnd poluani.

Ideea speciilor bioindicatoare este vehiculat nc din secolul trecut, cnd a fost observat capacitatea indicatoare a lichenilor n ceea ce privete compoziia, puritatea i umiditatea aerului. n a doua jumtate a secolului XX, cercetrile au vizat n general gsirea unor indicatori i punerea la punct de metode care s ofere informaii legate de poluani (ai aerului, solului, apelor). Ulterior, pe msura apariiei preocuprilor legate de alte tipuri de degradare a ecosistemelor, s-a cutat identificarea unor bioindicatori care s ofere informaii legate de stabilitatea ecosistemelor, de meninerea biodiversitii, de gestionarea durabil a unor ecosisteme forestiere sau agricole (efectul anumitor msuri sau tehnici de gestionare asupra acestor ecosisteme), sau informaii legate de rspunsul ecosistemelor la modificarea global a climei.

n ceea ce privete indicatorii polurii, acetia sunt de dou tipuri: specii sensibile, care indic prezena unui poluant prin apariia unor leziuni sau malformaii i specii acumulatoare, care concentreaz poluantul n corpul lor. Mai exist i o alt categorie, i anume specii care prolifereaz i devin abundente n zonele poluate.

Indicatorii polurii pot fi animali sau vegetali, acetia din urm mai numeroi. Bioindicatorii pentru poluare au ca avantaj, fa de monitorizarea instrumental, faptul c pot oferi un rspuns la efectul combinat al anumitor poluani, spre deosebire de instrumente care msoar separat cantitile fiecrui poluant i pot da indicaii, n urma analizei de esuturi, legate de cantiti foarte mici de poluani din mediu, precum i de evoluia poluantului n timp, pe perioade mai ndelungate.

Aa cum s-a menionat, primele i cele mai cunoscute specii folosite ca indicatoare ale calitii aerului au fost speciile de licheni. Valoarea lor ca bioindicatori a fost recunoscut nc de acum 100 de ani, dar metode concrete de monitorizare a polurii aerului cu dioxid de sulf, prin intermediul lichenilor, au fost puse la punct i mbuntite n ultimii 30 de ani .

Alte specii de plante au fost utilizate ca indicatori ai polurii cu ozon; aceti bioindicatori (mpreun cu ali indicatori ai polurii aerului) pot fi ncadrai n dou categorii:

~specii introduse, n general plante ierbacee, repede-cresctoare, uniforme genetic, numite generic specii santinel (utilizarea lor face obiectul metodei active de biomonitorizare) ~ specii care cresc natural ntr-o anumit zon, sunt plante perene, arbuti sau arbori, cu cretere nceat i care au o reacie lent la creterea concentraiei de poluant, efectele aprnd mai trziu n decursul perioadei de cretere; aceste specii sunt numite generic specii detector sau biomonitori (utilizarea lor face obiectul metodei pasive de monitorizare).

Exemple pentru speciile din prima categorie sunt tutunul (Nicotiana tabacum L.) i urzicua (Urtica urens L.), iar pentru speciile din a doua categorie, n S.U.A. se utilizeaz: mlinul american (Prunus serotina Ehrh.), pinul galben (Pinus ponderosa Laws.), frasinul american (Fraxinus Americana L.), frasinul de Penssylvania (Fraxinus pennsylvanica Marsh.), plopul temurtor (Populus tremuloides L.), arborele lalea (Liriodendron tulipifera L.).

Speciile-santinel reacioneaz de obicei rapid la creterea concentraiei de ozon din aer, fiind folosite pentru a semnala de timpuriu prezena acestuia. Reacia rapid este ns caracteristic doar stadiilor juvenile i de aceea plantele trebuie reintroduse periodic. Ele sunt n prealabil cultivate n aer curat, lipsit de poluani i transplantate apoi n zonele monitorizate; fiind uniforme genetic, i reacia lor la poluant este relative uniform. Speciile-detector nu fac obiectul unor msuri speciale de ngrijire n mediul natural n care cresc. Trebuie menionat c doar unii indivizi dintr-o populaie i anume cei sensibili, reacioneaz la concentraii ridicate de ozon. De asemenea, reacia indivizilor este condiionat i de celelalte condiii staionale.

Printre alte specii de plante care sunt utilizate ca bioindicatori pentru diferii poluani se pot meniona: suntoarea (Hypericum perforatum L.) pentru acid fluorhidric, urzicua (Urtica urens L.) pentru ozon i pentru peroxiacetil-nitrai, zzania (Lolium multiflorum Lam.) pentru acid fluorhidric i metale grele, fetica (Valerianella locusta Betke.) pentru metale grele, lucerna (Medicago sativa L.) pentru dioxidul de sulf, orzul (Hordeum vulgare L.) pentru metale grele i compui ai florului, porumbul (Zea mays L.) pentru acid fluorhidric, dioxid de sulf, metale grele etc.

Alturi de plante, ca bioindicatori ai polurii se folosesc insectele, cum sunt albina (Apis mellifera L.) pentru acid fluorhidric, sau pduchele socului (Aphis sambucci L.) pentru dioxid de sulf, iar dintre mamifere, obolanul (Rattus rattus L.) pentru dioxidul de azot.

Dup cum s-a menionat, indicatorii biologici nu sunt utilizai doar n cazul polurii, ci si pentru alte scopuri. Astfel, furnicile (Formicidae, Hymenoptera) sunt utilizate ca bioindicatori n condiiile reconstruciei ecologice n anumite zone (zone degradate de activiti miniere, zone distruse de incendii) sau ca bioindicatori ai diversitii. n general, se studiaz ansamblul de specii de furnici din zonele respective i relaiile lor cu prada sau prdtorii.

Alte specii de insecte, i anume carabidele (Carabidae, Coleoptera), sunt un fidel indicator al modului de distribuie a vegetaiei: exist specii caracteristice mediului alpin, subalpin sau forestier. Aceste specii au, fa de condiiile abiotice (i implicit biotice), exigene foarte stricte (de altfel, o condiie a alegerii speciilor bioindicatoare este ca ele s fie stenotope); n plus carabidele sunt caracterizate printr-o mare mobilitate, astfel nct orice perturbare a microclimatului lor specific determin o reacie rapid i deplasarea indivizilor spre alt habitat, mai convenabil.

Rspunsul insectelor la modificrile mediului este mai rapid ca al vegetaiei, de exemplu. Inventarierea,la un anumit interval de timp, a ansamblului de specii de carabide i stocarea acestor informaii n baze de date poate oferi, prin comparaie, informaii privitoare la dinamica ecosistemelor.

Alte insecte, cum sunt libelulele (Odonata), pot oferi, n urma studierii evoluiei distribuiei acestora n spaiu, indicaii despre apariia unei perturbri n funcionarea ecosistemului din care acestea fac parte.

Fluturii (Lepidoptera) pot oferi informaii despre reapariia i succesiunea speciilor vegetale pe teren denudat .De asemenea, pianjenii (Araneide) pot fi utilizai ca bioindicatori ai echilibrului ecosistemelor.

Psrile sunt foarte buni bioindicatori (i n unele cazuri, singurii) ai schimbrilor de mediu, la care reacioneaz prin modificarea compoziiei speciilor din cadrul unei biocenoze, prin modificarea comportamentului sau a aspectului i a capacitii de reproducere.

Psrile pot fi utilizate pentru a examina efectele pe termen lung ale fragmentrii habitatelor lor, efectul introducerii de noi specii n ecosistem, pentru monitorizarea calitii apelor, pentru obinerea de informaii privind sntatea populaiilor de peti, pentru identificarea unor poluani, cum sunt pesticidele organoclorurate, metalele grele sau substanele radioactive. Un avantaj al utilizrii psrilor ca bioindicatori este reprezentat de faptul c au fost n amnunt studiate n trecut i, ca urmare, se dispune deja de numeroase date privitoare la rspndirea lor natural, la ecologia i etologia lor, care pot fi comparate cu date noi, obinute din ecosisteme afectate eventual de degradare sau perturbri diverse .

Astfel, pentru supravegherea calitii apelor izvoarelor de munte din ecosisteme forestiere, n Statele Unite este utilizat ca bioindicator sturzul de ap (Seiurus motacilla L). El a fost ales ca bioindicator pentru stabilitatea ecosistemelor forestiere care adpostesc izvoare, pentru stabilirea msurilor prioritare de conservare a acestor ecosisteme i stabilirea unor obiective pentru reconstrucia ecologic, acolo unde este cazul (ecosistemele respective fiind afectate de fragmentarea suprafeelor forestiere i de acidificarea apelor datorit tehnicilor de drenare miniere). Sturzul de ap a fost selectat ca bioindicator deoarece este legat att de calitatea apelor de munte, ct i de suprafee ntinse de pdure matur .

Diferite specii de bufnie au fost i ele utilizate ca specii santinel, pentru avertizare precoce n cazul degradrii ecosistemelor.

Aceste specii, la fel ca i alte specii de prdtori, au fost utilizate ca biomonitori deoarece sunt larg rspndite, au un comportament teritorial, nu sunt migratoare, au o rat de nmulire ridicat i un metabolism rapid.

Fiind consumatori de ordin superior, bufniele pot concentra n corpul lor, datorit przii consumate, diverse substane poluante. Bufniele s-au dovedit sensibile la o variat gam de poluani, cum sunt pesticidele (organoclorurate sau organofosforice), metalele grele, floruri, i concentreaz n corp, datorit hranei consumate, pesticide.

Speciile folosite ca indicatori n diverse zone ale globului, mai ales n America de Nord (Canada i S.U.A.), Europa (Norvegia, Olanda, Spania, Marea Britanie) i Africa (Africa de sud) sunt reprezentate de ciuful de pdure (Asio otus L), striga (Tyto alba L.), buha (Bubo bubo L., Bubo virginianus L.), ciuful de cmp (Asio flameus L.), ciuvica (Glaucidium perlatum L.). Utilizarea acestor specii ca bioindicatori presupune studii privind modificare a comportamentului legat de reproducere, studii ale grosimii cojii oulor, studii legate de enzimele de detoxifiere din ficat i analize nedistructive, cum sunt cele ale penelor, sngelui sau excreiilor.

Un alt bioindicator care a fost frecvent utilizat i bine studiat este oimul cltor (Falco peregrinus L.), ale crui populaii au nregistrat n trecut o drastic diminuare datorit expunerii la D.D.T i la alte insecticide organoclorurate. Dup interzicerea acestor insecticide, populaiile speciei s-au refcut n numeroase ri i interesul pentru aceast specie ca bioindicator a mai sczut, locul ei fiind luat de diferitele specii de bufnie menionate anterior.

Se fac cercetri, de asemenea, pentru punerea la punct a metodelor de folosire a chicanilor (Soricidae, Insectivora) i liliecilor (Chiroptera) ca bioindicatori ai efectelor fragmentrii habitatelor, defririlor, utilizrii pesticidelor, diminurii diversitii biotopurilor. Se urmrete, concomitent, gsirea de msuri pentru protejarea acestor specii i implicit pentru conservarea biodiversitii ecosistemelor din care fac parte.

Grupuri de organisme acvatice (molute, macrofite, alge filamentoase, peti) au fost monitorizate n diferite ecosisteme acvatice.

Molutele. Constituie unul din grupurile cel mai des utilizate n cadrul biomonitoringului graie unui ir de avantaje. Molutele bivalve, cat i cele gasteropode sunt rspandite pe larg n ecosistemele acvatice, determinand biomasa zoobentosului n majoritatea bazinelor de ap dulce. Ele duc un mod sedentar de via, iar unele dintre ele, de exemplu, Dreissena polymorpha duce un fixat de via n cea mai mare parte a ciclului vital, datorit prezenei glandei bisus.

Astfel, colectarea eantioanelor nu reprezint o dificultate. Colectarea este facilitat i de dimensiunile relativ mari ale molutelor din genurile Unio, Anodonta, Dreissena, Viviparus, Lymnaea, Planorbarius (anume speciile din aceste genuri sunt de cele mai multe ori ntrebuinate pentru efectuarea determinrilor cantitative din cadrul biomonitoringului).

Se tie, c organismele de dimensiuni mai mari au, de obicei, i o durat mai mare de via, ceea ce este foarte convenabil n cazul unor observaii de lung durat.

Uneori ca organisme-monitoare sunt utilizai indivizi de Sphaerium sp., Lithoglyphus naticoides, Bithynia tentaculata, Physa acuta, care au dimensiuni relativi mai mici, dar care uneori se caracterizeaz printr-o densitate numeric destul de mare.

Totodat, dimensiunile molutelor fiind destul de mari, este suficient colectarea unui numr mic de indivizi pentru efectuarea analizelor. Aa, n cazul elucidrii diferenelor dintre valorile medii ale concentraiilor substanelor investigate, n literatura tiinific se recomand colectarea din fiecare populaie a 10-30 de indivizi.

Unele cercetri in doar de investigarea nivelului de concentrare a diferitor tipuri de poluani n cochiliile molutelor i nu intampltor: ele se colecteaz i se pstreaz mai uor, dispare necesitatea curirii tubului digestiv al animalului, care este obligatorie nainte de efectuarea analizelor n corpul total sau doar corpul moale.

Pe lng aceasta, s-a stabilit c multe elemente chimice se concentreaz preponderent n cochiliile molutelor, de exemplu, cota-parte a stroniului concentrat n cochilie depete 90% din coninutul lui total n corp, cea a aluminiului i titanului variaz ntre 60 i 95%, iar a manganului i zincului - intre 52 i 82%.

Asupra nivelului de acumulare a diferitor substane n corpul molutelor influeneaz aa factori ca anotimpul, dimensiunile, sexul. Iat de ce unii cercettori propun utilizarea n cadrul monitoringului doar a indivizilor nematurai sexual.

O condiie necesar pentru organismele - monitoare este prezena unei anumite corelaii dintre coninutul metalului n corp i concentraia lui medie n ap.

n cazul metalelor grele aceast corelaie este foarte nalt att pentru cochilie (r>0,98), cat i pentru esuturile moi (r=0,84-0,98).

A fost nregistrat i o corelaie evident ntre coninutul unor izotopi radioactivi n ap i n cochiliile molutelor.

Molutele, datorit toleranei lor inalte fa de substanele poluante, constituie acumulatori importani ai metalelor grele, radionuclizilor. Aa, coeficientul acumulrii produselor de scindare a unor pesticide clororganice in corpul molutelor este de ordinul sutelor - zecilor de mii.

Macrofitele. Constituie al grup utilizat cu succes n cadrul biomonitoringului.

Printre speciile utilizate se numr Phragmites australis, Butomus umbellatus, Sagittaria sagittifolia, Salvinia natans, Hydrocharis morsusranae, Spirodela polyrrhiza, Nymphaea alba, Ceratophyllum demersum, Myriophyllum spicatum, Elodea canadensis, Trapa natans, Iris pseudoacorus, specii din genurile Typha, Potamogeton.

Printre avantajele macrofitelor se numr suprafaa mare de rspandire. De exemplu, n regiunea de delt a mai multor rauri din bazinul Mrii Negre (Dunre, Nistru, Nipru, Don) trestiei (Phragmites australis) i revin 30- 70% din suprafaa total a teritoriilor neafectate de activitatea uman.

n ultimele decenii se nregistreaz sporirea continu a suprafeelor ocupate de plantele superioare acvatice datorit reglrii cursurilor de ap i, ca rezultat, a proceselor de nnmolire a bazinelor acvatice.

De obicei, se colecteaz tulpinile, frunzele i inflorescenele plantelor.

n cazul microelementelor coeficientul de acumulare oscileaz n limitele ordinelor 102-103 pentru stroniu, 103-104 pentru bariu, plumb, crom, molibden, zirconiu, 104-105 pentru mangan nichel, cupru.

n cazul utilizrii unor specii, de exemplu, a trestiei, stufului trebuie s inem cont de faptul c concentraia metalelor n prile subacvatice ale acestor plante este mult mai nalt decat n cele dispuse de-asupra apei i respectiv, difer coeficientul lor de acumulare n aceste pri ale plantei.

Algele filamentoase. Se utilizeaz n cadrul biomonitoringului algele verzi filamentoase din genurile Cladophora, Spirogira, Enteromorpha care se dezvolt abundent n bazinele noastre acvatice cu ap stttoare pe parcursul ntregii perioade de vegetaie. Constituie macroconcentratori ai metalelor i n unele cazuri chiar depesc alte grupuri de hidrobioni, de exemplu, macrofitele, dup coninutul de metale i radionuclizi.

Perifitonul. n unele lucrri de specialitate se recomand utilizarea algelor perifitonice n cadrul monitoringului, innd cont de faptul c ele vegeteaz n mas pe substraturile tari, neorganice, adeseori pot fi depistate n locurile, n care alte grupuri de hidrobioni lipsesc. Deoarece ele duc un mod fixat de via, colectarea lor este destul de comod.

Se dezvolt pe suprafaa diferitor obiecte aflate n ap sau plasate special n ea, ceea ce d posibilitate de a colecta probe practic n orice punct al ecosistemului acvatic.

Au o capacitate sporit de concentrare, de exemplu, n comunitile algelor perifitonice din lacurile de acumulare de pe fl.Nipru coninutul 137Cs este de sute i mii de ori mai mare decat in ap.

Un dezavantaj al algelor perifitonice ca organismemonitoare const n numrul mare de specii constituente - cteva sute, printre care domin algele diatomee, verzi i cianofitele, de aceea, n acest caz, probabil, nu putem vorbi de specii - monitoare, ci de comuniti monitoare.

Petii. Sunt supui investigaiilor diferite grupuri funcionale de peti: peti fitofagi (amur alb, sanger, novac), consumatori de bentos (crap, caras argintiu, pltic, taranc) i peti rpitori (biban, alu, tiuc .a).

Constituind verigi finale ale multor lanuri trofice, petii consumatori de bentos i cei rpitori se caracterizeaz prin concentraii ale toxicanilor de zeci de mii i sute de mii de ori mai mari n comparaie cu coninutul acestora n ap.

De obicei, la peti este analizat coninutul de substane poluante n diferite organe i esuturi nnottoare, opercule, branhii, solzi, piele, muchi, ficat, rinichi, pancreas, intestin, coloan vertebral, gonade, encefal.

Totui pentru realizarea obiectivelor monitoringului este suficient investigarea nivelului de acumulare a substanelor poluante doar in solzi sau (i) piele, branhii, deoarece se tie, c ele, contactand nemijlocit cu apa, concentrez activ multe elemente chimice i manifest un grad nalt de corelaie cu coninutul acestora n mediul nconjurtor.

Practic, unicul dezavantaj al ntrebuinrii petilor ca organisme-monitoare rezid n colectarea deloc uoar a eantioanelor.

Sunt propuse i alte categorii de hidrobioni, care se ntalnesc n mas n unele ecosisteme dulcicole, sunt buni concentratori i ar putea fi antrenate n biomonitoring: unele crustacee, insecte (imago sau larvele acvatice ale unor specii), spongieri, oligochete, hirudinei. Totui, pan cand, aceste grupuri de organisme acvatice cedeaz ca importan n desfurarea biomonitoringului: unele datorit dimensiunilor mici, altele -a corpului moale sau a determinrii anevoioase a apartenenei taxonomice.

n ceea ce privete plantele acvatice superioare, se recomand utilizarea n cadrul biomonitoringului a plantelor acvatice submerse, precum sunt speciile din genul Potamogeton, Ceratophyllum, Myriophyllum, compoziia chimic a crora manifest o corelaie cu mult mai nalt cu coninutul elementelor chimice din ap, comparativ cu plantele emerse.

Bioindicatorii deschid un cmp larg de cercetare; numeroase proiecte de cercetare sunt n curs de desfurare i definitivare, deoarece sunt nc numeroase aspecte de clarificat i este necesar punerea la punct a unor metode coerente de supraveghere a mediului prin intermediul bioindicatorilor.

Pentru ca acetia s poat fi utilizai n mod concret, n practic trebuie alese specii capabile s furnizeze informaiile necesare scopului urmrit prin monitorizare i ale cror relaii cu factorii de mediu i cu celelalte specii din biocenoz s fie foarte bine cunoscute.

Cu ocazia primei prelevri de probe biologice se stabilete componena calitativ i cantitativ a comunitilor, dup care pe baza probelor periodice, n sistem monitoring pot fi stabilite tendinele i direciile modificrilor.

La elaborarea metodelor concrete de monitorizare trebuie s se in cont de scara la care se fac determinrile i de datele exacte care se culeg, precum i de modalitatea de prelucrare i stocare a acestor date, pentru ca ele s fie relevante, iar interpretrile realizate pe baza lor s fie ct mai apropiate de realitate.

innd cont de dificultile financiare existente n ara noastr i de alte motive obiective, care fac dificil supravegherea instrumental a ecosistemelor forestiere, biomonitoringul reprezint o alternativ (sau o eventual completare) deosebit de interesant.

Motivele cele mai importante pentru folosirea bioindicatorilor:

Arat cum este integrat efectul biologic al poluanilor cu sensibilitatea senzorilor biologici i factorii ambientali (climatici)

Posibilitatea de a forma i reorganiza foarte uor reeaua de biomonitoring

Recunoaterea timpurie a efectelor poluanilor asupra plantelor i altor organisme animale ca i pericolul toxicitii lor asupra omului

Investiii i costuri sczute

Aspecte psihologice i educaionale

Posibilitatea de standardizare a metodelor de lucruBiomonitoringul n ara noastr

Deficitul de informaii poate fi nlturat numai prin aprofundarea cercetrii conexiunilor existente ntr-un ecosistem pe o parte i instaurarea unui sistem de monitorizare a ecosistemelor (biomonitoring) pe de alt parte.

Avnd n vedere c ara noastr are dificulti financiare, biomonitoringul poate reprezenta o alternativ sau o completare, mai ales c aceasta este o metod care necesit investiii i costuri sczute. Metode de biomonitorizare propuse pentru bazinul Some

Categorii de calitate a apelor corespunzator recomandrilor monitorizrii integrate i clasificrii calitii ecologice a apelor de suprafa ale Uniunii Europene:

1. Calitatea ecologic excelent: Impactul antropic asupra comunitilor i a comunitilor este minim sau lipsete. Natura (compoziia i diversitatea) i capacitatea ecologic (productivitatea) comunitii ecologice reflect c acesta se afl n relaii naturale cu habitatele lor neafectate.

2. Calitate ecologic bun: Impactul antropic detectat asupra comunitilor i asupra habitatelor este de un nivel sczut. Biotele i comunitile arat semnele stresului antropic, dar procesele de autoepurare natural sunt funcionale. Comunitile difer puin fa de comunitile aflate habitate n stare natural.

3. Calitate ecologic mediocr: Impact antropic evident asupra comunitilor i asupra habitatelor naturale. Biotele reflect deviaii calitative i cantitative moderate fa de situaia nenatural.

4. Calitate ecologic slab: Impact semnificativ asupra comunitilor i habitaetlor; comunitile difer mult de cele constituite pe cale natural, determinat de prezena factorilor perturbatori.

5. Calitate ecologic nesatisfctoare: Sunt prezente numai cteva specii cu toleran ecologic ridicat sau din unele grupe sistematice lipsesc speciile cu desvrire.

Metode ecofiziologice moderne pentru biomonitorizarea calitii apelor rurilor cu ajutorul microalgelor dulcicole :

- determinarea parametrilor fluorescenei clorofiliene induse n suspensiile de celule algale dezvoltate n apa diferitelor sectoare de ru,

- determinarea gradului de acumulare a unor forme de oxigen reactiv i a activitii unor enzime antioxidative cu rol protector n condiiile diferitelor grade de stres ambiental oxidativ datorat unor poluani care induc geneza formelor de oxigen reactiv n celulele algale

Parametrii fluorescenei clorofiliene induse n culturi ale algei Scenedesmus opoliensis ofer informaii utile despre stadiile incipiente ale modificrilor induse la nivelul funcionrii aparatului fotosintetic de ctre diferii ageni chimici (ierbicide, metale grele) care datorit activitilor umane se pot acumula n mediile acvatice i exercit un efect poluant care provoac scderea eficienei fluxurilor energetice n ecosistemele afectate.

Dintre aceti parametri fluorescena clorofilian iniial reflect gradul de organizare a complexelor de pigmeni antenari care capteaz energia fotonilor la nivelul membranelor tilacoidale.

Fluorescena maxim tranzitorie reflect intensitatea transportului de electroni energizai n regiunea acceptoare a sistemului fotochimic de tip II (la nivelul acceptorilor chinonici primari i secundari).

Biomonitorizarea calitii apei pe cale microbiologic

Are la baz determinarea numrului total de bacterii i a abundenei unor grupe nutriionale de bacterii care servesc ca indicatori ai contaminrii apei.

Testele prezumtive sunt urmate de teste de confirmare care utilizeaz medii selective ce permit doar dezvoltarea unui anumit grup fiziologic de bacterii.

Metod de monitoring ecologic bazat pe studiului vegetaiei

Pentru a evalua tipurile de habitate i starea lor natural de-a lungul bazinului hidrografic pe baza vegetaiei n lunca rului n dreptul staiilor de prelevare se cerceteaz foarte amnunit vegetaia de mal a rului ntr-o zon de aproximativ 10 km de-a lungul rului apreciind gradul de alterare a habitatelor pe baza vegetaiei.

Se urmrete rspndirea speciilor adventive pe toat lungimea rului i se realizeaz la finalul lucrrii cte o hart pentru fiecare specie adventiv.

Speciile adventive, urmrite n mod deosebit: Robinia pseudoaccacia

Impatiens glandulifera Helianthus tuberosus Erigeron annuus Xanthium strumarium Galinsoga parviflora Reynoutria x bohemica

Pe parcursul cercetrilor de teren se noteaz urmtoarele date: tipurile de habitate (Natura 2000) prezente;

speciile de plante caracteristice sau abundente n fiecare dintre aceste habitate;

starea natural sau gradul de afectare antropic a fiecreia dintre habitate pe o scar de la 1 la 5, conform

Monitorizarea calitii apelor pe baza macrozoobentosului

Organisme bioindicatoare: macrofitele acvatice, molutele, trichopterele, efemeropterele, pot fi colectate cu uurin i a cror identificare nu prezint dificultate pentru specialiti.

Macroozobentosul este foarte sensibil la prezena unor factori perturbatori, att n albia rului, ct i n ecosistemele ripariene

Pe baza identificarii speciilor de macrozoobentos este posibil stabilirea unor:

sectoare naturale sau aproape naturale - categoria ecologic 1,

sectoare parial naturale - calitatea ecologic 2,

sectoare mediocru afectate sau artificiale - calitatea ecologic 3,

sectoare grav afectate - calitate ecologic 4,

sectoare total distruse - calitate ecologic 5.

Aprecierea influenei antropice pe baza populaiilor de psri de mal

Se urmrete prezena unor specii cu valoare de bioindicator al acestui habitat.

Fluierarul de munte (Actitis hypoleucos) este o specie cu rspndire tipic linear de-a lungul cursurilor de ap. Teritoriile au o lungime medie de 200 de metri, iar densitatea lor este de obicei de o pereche pe o lungime de 1 km

Codobatura de munte (Motacilla cinerea) este de asemenea o specie legat de ap cu teritorii lineare. Din punctul de vedere al hranei, codobatura de munte este i mai mult legat de prezena i abundena organismelor bentonice din ru

Metode de biomonitorizare pe baza comunitilor de psri acvatice

Se vor studia comunitile de:

lstuni de mal,

pescrui albastri

fluierari de munte.

Fiecare dintre speciile menionate populeaz n ntregime rul Some.

Sistemul de biomonitorizare n ara Branului

Deoarece sistemul de monitoring national integrat este de la nceput gandit sa asigure posibilitatea controlului polurii mediului, acesta nu poate livra toate datele necesare studiului modificarii biosferei ca urmare a schimbarii climei (Global Change). Din acest motiv CENTRUL DE ECOLOGIE MONTANA (CEM) i-a propus instaurarea unui sistem pilot de monitorizare ecologica (biomonitoring) n ara Branului n conformitate cu activitile Programului International de Geosfer-Biosfer (IGBP).

Principalul obiectiv: determinarea impactului modificrilor (naturale i antropice) preconizate ale climei asupra ecosistemelor terestre.

Se are n vedere instaurarea unor suprafee de observare permanent:

I. pedologice (includ i fauna solului),

II. limnologice (includ i vegetaia i fauna),

III.floristice/vegetaionale

IV. climatice. Program de supraveghere permanent pedologic

Criterii de selecie pentru suprafeele pedologice de supraveghere permanenta (SPSP): reprezentativitate pentru peisaj, tip de sol, forma de folosinta, grad de poluare; omogentitate a suprafeei; suprafeele selectate trebuie s stea pe un termen foarte lung la dispoziie

Descrierea de baza a suprafeei pedologice de supravehere permanent:

- cartare pedologic detailat a SPSP

- poziionarea gropii spate n sol i delimitarea suprafeei centrale de supraveghere;

- determinarea factorilor specifici locali, de folosire i de poluare;

- msurarea exact, documentaie foto, diferene de nivel, sectorizarea i forma suprafeei;

Analize periodice (ciclice):

- parametrii fizici ai solului;

- parametrii chimici ai solului;

- determinarea vegettiei;

- parametrii microbiologici ai solului;

- eroziunea solului;

- bilanul substanelor nutritive i poluante;

- hidrologie, ape de suprafa, evaporare;

- parametrii climatici;

- parametrii biologici ai solului;

n regiunea montan i alpin a Branului - care include i Munii Bucegi i Piatra Craiului sunt prevazute aproximativ 15 SPSP-uri.

Durata de observare preconizat este de minimum 20 ani.

CEM are n vedere la aceast activitate - recoltarea i interpretarea datelor - o strans legatua cu instituile de specialitate, faculti, dar n special cu ONG-uri specializate n domeniu. Program de supraveghere permanent - Vegetatie si flora

Criterii de selectie a suprafetelor de supraveghere permanenta a vegetatiei (SSPV):

- reprezentativitate pentru peisaj; omogentitate din punct de vedere al formei de folosin, sol; SSPV trebuiesc legate de reele deja existente de supraveghere; suprafeele selectate trebuie s stea pe un termen foarte lung la dispoziie.

Descrierea de baza a SSPV : forma de vegetaie(pdure, pune, pajite.); expoziie, nclinaie; descriere pedologic; vegetaia potenial natural; cartarea vegetaiei; poziionarea i delimitarea SSPV; determinarea factorilor specifici locali, de folosire i de poluare; msurarea exact, documentaie foto, diferene de nivel, sectorizarea i forma suprafeei;

Analize periodice (ciclice): lista de abunden i dominan a specilor (dupa Braun-Blanquet, 1964); nlimea i etajarea vegetaiei; dominana diferitelor etaje; studii morfologice pentru specii selectate; analize chimice ale plantelor (fotospectrometru); hidrologie, ape de suprafa, evaporare; parametrii climatici; parametrii biologici ai solului.

Program de supraveghere permanent Limnologie

Inventariere de baz: descrierea bazinului; descrierea profilului i din punct de vedere botanic, pedologic i geologic; trasarea profilului sau profilelor - altitudine i lungime; analiza chimic a izvoarelor; stabilirea exact a datelor pentru anlizele periodice; stabilirea punctelor pentru analizele limnologice.

Analize periodice (ciclice): descrierea i msurarea seciunilor transversale ale rurilor; analiza faunei nocturne i diurne; analiza parametrilor fizici ai apei; analiza parametrilor chimici ai apei; analiza parametrilor chimici al solurilor de pe maluri; vegetaia malurilor; vegetaia rurilor; fauna din ap i de pe pietre, plante, buci de lemne; date climatice; determinarea calitii apei;

Program de supraveghere automatizat permanent Climatologie

Criterii de selecie pt. suprafeele climatologice de supraveghere permanent (SCSP):

reprezentativitate pentru ntreaga regiune; reprezentativitate pentru SPSP i SSVP; accesibilitate;

Inventariere de baz: crearea bazei de date (msurtori) efectuate pana acum de ctre alte instituii; contract de colaborare cu Inst. d. Meteorologie, sau alte instituii interesate; descrierea ampl a climatului i topoclimatului;

Analize periodice (ciclice): temperatura; inversiuni de temperatur; presiune atmosferic; direcia vntului; viteza (intensitatea) vntului; umezeala aerului; nebulozitatea i insolaia;- precipitatiile atmosferice; stratul de zpad; notarea i msurarea fenomenelor hidrometeorologice deosebite.CONCLUZII

innd cont de dificultile financiare existente n ara noastr i de alte motive obiective, care fac dificil supravegherea instrumental a ecosistemelor forestiere, biomonitoringul reprezint o alternativ (sau o eventual completare) deosebit de interesant, reprezintnd o metod care necesit investiii i costuri modeste. Exist o legtur cauzal ntre schimbrile calitative i cantitative constatate la nivelul populaiilor i comunitilor de organisme vii i schimbrile factorilor de mediu. Biomonitoringul poate oferi indicaii despre variaia n timp, acumularea sau efectul interaciunii anumitor factori abiotici i despre rspunsul organismelor vii individuale sau al comunitilor de organisme la modificrile mediului. Bioindicatorii sunt specii, populaii, sau ansambluri de specii care, datorit variabilitii lor (biochimice, fiziologice, etologice sau ecologice), permit caracterizarea strii unui ecosistem i pun n eviden, ct mai precoce posibil, modificrile natural sau antropice ale acestuia, acetia pot fi: licheni, diferite specii de plante, insectele, psri, molute, algele, petii. Pentru ca bioindicatorii s poat fi utilizai n mod concret, n practic trebuie alese specii capabile s furnizeze informaiile necesare scopului urmrit prin monitorizare i ale cror relaii cu factorii de mediu i cu celelalte specii din biocenoz s fie foarte bine cunoscute. Rspunsul insectelor la modificrile mediului este mai rapid ca al vegetaiei. Psrile pot fi utilizate pentru a examina efectele pe termen lung ale fragmentrii habitatelor lor, efectul introducerii de noi specii n ecosistem, pentru monitorizarea calitii apelor, pentru obinerea de informaii privind sntatea populaiilor de peti, pentru identificarea unor poluani, cum sunt pesticidele organoclorurate, metalele grele sau substanele radioactive.

Biocenozele acvatice conserv n structura lor, pe o perioad lung de timp, cea mai puin favorabil i n consecin cea mai util de semnalat condiie a calitii apei; Indicatori biologici ai calitii apei furnizeaz informaii relevante care nu pot fi obinute prin alte metode. De exemplu, analiza saprologic este o msur exact nu a gradului de poluare ci a condiiilor metabolice de ncrcare cu poluani.

Bibliografie:

www.mmediu.rowww.wikipedia.orgwww.ddbra.ro

HYPERLINK "http://www.ddbra.ro"www.ddbra.rowww.bucovina-forestiera.rowww.tiras.vox.mdwww.cem.ro2