I bioindicatori: cosa sono e a cosa servono

Il biomonitoraggio è uno strumento di ricerca scientifica usato sempre più spesso per misurare l'esposizione umana e dell’ambiente a sostanze inquinanti e tossiche. Questo processo di raccolta dati, sia di tipo qualitativo che quantitativo, viene operato in un certo intervallo di tempo, proprio per registrare i cambiamenti che si possono verificare e la loro causa. Il biomonitoraggio può servirsi dell’utilizzo di bioindicatori per la valutazione dello stato dell’ambiente (acqua, suolo, aria) e della biodiversità presente in un determinato territorio, che può essere esposta o meno a fattori di disturbo o elementi inquinanti.

Un indicatore biologico, o bioindicatore, è un organismo usato per valutare una variazione della qualità dell'ambiente a causa di uno stress naturale o antropico. Il bersaglio biologico indagato, subisce anch’esso delle modifiche del proprio stato naturale, le quali possono essere rilevate per determinare le condizioni di salute dell'ambiente. Per essere utilizzato come bioindicatore, un organismo deve essere soddisfare determinati criteri; in generale, l'organismo candidato deve essere opportunamente distribuito e facilmente accessibile, deve avere una certa rilevanza ecologica e sociale, essere preferibilmente di grandi dimensioni, longevo, e capace di accumulare e concentrare quantità rilevabili di inquinanti senza morire. Si parla, infatti, di bioaccumulo nel corpo dell’organismo di determinate sostanze, spesso inquinanti, in misura nettamente superiore alla concentrazione ambientale.

Le piante possono essere i principali bioindicatori della qualità del suolo e dell'impurità dello stesso. Parlando di piante erbacee, in base a quali erbe spontanee crescono in un determinato suolo, si possono evincere le condizioni del terriccio e lo stato di fertilità. Infatti, ogni pianta ha le proprie condizioni di crescita ottimali. Alcuni organismi vegetali prediligono un terreno acido, altri più basico; ma anche lo stato di compattamento del terreno stesso può incidere, come la concentrazione eccessiva di qualche nutriente, come l’azoto e il livello di umidità.

Le libellule e le damigelle sono degli insetti appartenenti all’ordine degli Odonati, evoluti all’inizio dell’era Mesozoica. Sono animali legati a corpi idrici, che li sorvolano sia per alimentarsi che per riprodursi. Possono essere utilizzati come sentinelle ambientali e come informatori della salute delle acque dolci, grazie alla loro particolare sensibilità. Infatti, il loro corretto sviluppo delle prime fasi di vita dipende dalla qualità dell’acqua dei fiumi, stagni e laghi. Gli odonati sono quindi degli ottimi bioindicatori per il monitoraggio delle acque dolci. Inoltre, la loro presenza in termini di qualità e quantità permette di avere informazioni sull’abbondanza di prede (insetti) e di vegetazione dell’ecosistema esaminato. A differenza di altri bioindicatori, per quanto riguarda gli odonati, c’è una diretta correlazione tra la loro densità di popolazione e quella di prede e piante.

I licheni offrono informazioni significative sulla diversità, la quantità e la qualità degli inquinanti presenti nell'atmosfera. Infatti, l’attività antropica libera nell’aria diversi inquinanti nocivi che non solo minacciano la salute umana e animale, ma causano anche malattie alle piante e disturbano la struttura dell'ecosistema. I licheni sono un'associazione simbiotica tra due organismi, un fungo e un partner fotosintetico come un cianobatterio o un'alga. In questa simbiosi, le alghe producono composti organici attraverso la fotosintesi mentre il fungo, grazie alle sue ife, fornisce all’alga protezione, sali minerali e acqua. I licheni non hanno radici, ne fusti, ne foglie, quindi dipendono principalmente dall'apporto atmosferico di nutrienti minerali. Infatti, sono noti per essere molto sensibili a parametri ambientali come la temperatura, l'umidità e gli inquinanti dell'aria, a causa dell'assenza di vascolarizzazione.

Gli uccelli possiedono molte proprietà note ai bioindicatori: sono facilmente individuabili grazie ai loro richiami, colori vivaci e alle abitudini di volo. In molti ecosistemi si possono trovare uccelli come principali consumatori e ciò li rende organismi in grado di bioaccumulare facilmente i contaminanti. Questi animali sono gli unici che possono coprire un’area a livello tridimensionale dell'ecosistema, poiché possono volare, rimanere sulla terraferma, nuotare e persino entrare in acque profonde. Per giunta, i comportamenti migratori di alcuni di essi permette loro di coprire vaste aree e quindi darci informazioni sul tipo e il grado di contaminazione del tratto percorso. Gli uccelli possono fungere da bioindicatori di diversi disturbi ambientali, quali il rumore, la qualità dell’aria, l’inquinamento luminoso, il riscaldamento globale, ma anche sul livello di biodiversità presente in un determinato territorio.

Gli elasmobranchi sono una sottoclasse di pesci cartilaginei che comprendono razze e squali: essi hanno un’alta rilevanza ecologica e sociale, oltre ad un’ampia distribuzione e accessibilità. Molte specie sono longeve e in cima alle loro catene trofiche. Queste sono tutte caratteristiche che li rendono ottimi bioindicatori dell’inquinamento delle acque, poiché, essendo all’apice della catena alimentare, accumulano alti livelli di contaminanti ambientali presenti nell'ecosistema per decenni, o addirittura per secoli in alcuni casi. Grazie al loro fegato ricco di grassi possono accumulare sostanze lipofile, caratteristica di alcune sostanze nocive. Gli elasmobranchi, infatti, sono utilizzati come bioindicatori di diversi inquinanti nelle acque marine, come metalli, inquinanti organici persistenti e plastica, ma possono dare informazioni anche sui cambiamenti ambientali indotti dalle attività antropiche (variazioni della temperatura marina, pH e ossigenazione).

I bivalvi sono dei molluschi filtratori, sia di acque dolci che marine, che fungono da sentinelle di alcune variazioni ambientali e bioaccumulatori di molteplici tipi di sostanze. La cozza comune, in particolare, è un buon bioindicatore poiché rispecchia alcune caratteristiche importanti, quali la sua distribuzione mondiale, il comportamento sedentario e i bassi costi di approvvigionamento. Grazie a questi organismi è possibile studiare l'impatto di un evento particolare sullo stato di un ecosistema e per prognosticare, con una certa approssimazione, i rischi ambientali.