Vodní biomonitoring - Aquatic biomonitoring

Bodo Creek An Evironmental Impact Assessment and biomonitoring expert back from the sampling expedition in Bodo Creek an oil spill impacted site.
Bodo Creek, Nigérie. Vědec zabývající se hodnocením dopadů na životní prostředí a biomonitoringem, který se vracel z expedice vzorků v místě úniku ropy v Bodo Creek v deltě řeky Niger.

Vodní biomonitoring je Věda odvodit ekologický stav řeky, jezera, proudy, a mokřady zkoumáním organismy (ryby, bezobratlí, hmyz, rostliny a řasy), které tam žijí. Zatímco vodní biomonitoring je nejběžnější formou biomonitoringu, vůbec ekosystém lze studovat tímto způsobem.

Účel

Stavba přehrady Shasta, Kalifornie, USA Výstavba a lidský rozvoj mohou ovlivnit mnoho aspektů vodních ekosystémů.
Champagne, Francie. Zemědělství a zemědělství může mít velký vliv na vodní zdroje, čerstvé i mořské.

Vodní biomonitoring je důležitým nástrojem pro hodnocení vodní život formy a jejich ekosystémy. Sledování vodního života může být také užitečné při porozumění suchozemským ekosystémům.[1][2]

Vodní biomonitoring může odhalit celkové zdraví a stav životního prostředí, může detekovat environmentální trendy a to, jak různé stresory tyto trendy ovlivní, a lze jej použít k vyhodnocení účinků, které mohou mít různé environmentální aktivity na celkové zdraví životního prostředí.[3] Znečištění a obecný důraz na vodní život má zásadní dopad na životní prostředí. Hlavními zdroji znečištění oceánů, řek a jezer jsou události nebo činnosti způsobené člověkem, například: kanalizace, ropné skvrny, odtok půdy, odhazování odpadků, těžba oceánu, a jaderný odpad. Rychlé změny prostředí, jako je znečištění, mohou změnit ekosystémy a seskupení komunit a ohrozit druhy, které žijí ve vodě nebo v její blízkosti. Mnoho vodních druhů slouží také jako zdroj potravy pro suchozemské druhy. Vodní ekosystémy jsou tedy vzájemně propojeny se sousedním suchozemským ekosystémem.

Výzvou ve vodním biomonitoringu, stejně jako v mnoha vědeckých oborech, je zjednodušit údaje a usnadnit pochopení a propojení údajů pro všechny, včetně široké veřejnosti.[3]

Indikátorové organismy

Skotsko, Velká Británie. Caddis fly spp. larvy jsou běžným indikátorovým organismem při určování zdraví těla sladké vody.
Dobře vyvinutý pulec žabí. Obojživelníci ve všech fázích života jsou významnými indikátorovými organismy.

Vodní bezobratlí, nejoblíbenější larva chrostíci létají sp., reagují na změnu klimatu, nízkou úroveň znečištění a změnu teploty.[4] [5]Ve výsledku mají nejdelší historii použití v biomonitorovacích programech.[6] Kromě toho se makroskopické druhy: žáby, ryby a některé druhy rostlin, jakož i mnoho forem mikroskopického života, jako jsou bakterie a prvoky, používají jako indikátorové organismy v nejrůznějších aplikacích, přičemž mezi nimi odtéká dešťová voda.[7] Mnoho druhů makroskopických řas se používá v biomonitoringu pro vodní i mořské prostředí. [8]

Běžné metody

Hodnocení biomonitoringu obvykle vyžaduje dva nebo více souborů údajů. Nejprve základní datová sada, která v ideálním případě definuje prostředí v jeho přirozeném stavu nebo výchozím stavu.[9] Slouží k porovnání s jakýmikoli následujícími datovými sadami.

Metody používané ve vodním biomonitoringu jsou:

  • monitorování a hodnocení vodních druhů (včetně rostlin, zvířat a bakterií),
  • - sledování chování určitých vodních druhů a hodnocení veškerých změn v chování druhů, a -
  • analýza biochemického složení vodního tělesa a jeho potenciálního vlivu na druhy, které na něm závisí.[10]

Několik běžných nástrojů ekologického a biologického hodnocení používaných ve vodním biomonitoringu:

  • Biologické testy , kde jsou testované organismy vystaveny prostředí a měří se jejich reakce. Typickými organismy používanými při biologických zkouškách jsou určité druhy rostlin, bakterie, Ryba, vodní blechy (Dafnie ), a žáby.
  • Hodnocení Společenství, také zvaný biosurveys, kde celek společenství vzorků organismů, aby se zjistilo, jaké typy taxony zůstat. v vodní ekosystémy, na tato hodnocení se často zaměřujeme bezobratlých, řasy, makrofyty (vodní rostliny), ryby nebo obojživelníci.[11] [12]Zřídka další velcí obratlovci (plazi, ptactvo, a savci ).
  • Online biomonitorovací zařízení , příkladem je použití chemoreceptor buňky měkkýšů a podobných zvířat k monitorování jejich pobřežních a sladkovodních stanovišť. K tomuto účelu se používají různé druhy zvířat buď v laboratoři nebo v terénu. Studie zahajovací a závěrečné činnosti škeble „ventily jsou příkladem jednoho z možných způsobů monitorování in situ kvalita sladkých a pobřežních vod.[13]

Uvažované proměnné

Kvalita vody

kvalita vody se stupňuje jak na základě vzhledu - například: čistá, zakalená, plná řas -, tak i chemie.[14] Stanovení konkrétních úrovní enzymy, bakterie, kovy a minerály nacházející se ve vodě jsou nesmírně důležité. Některé kontaminující látky, jako jsou kovy a určité organické odpady, mohou být pro jednotlivé tvory smrtelné a mohly by tak v konečném důsledku vést k vyhynutí určitých druhů.[10] To by mohlo ovlivnit vodní i suchozemské ekosystémy a způsobit narušení dalších biomů a ekosystémů.

Teplota vody

Teplota vodního útvaru je jednou z nejvíce všudypřítomných proměnných shromážděných ve vodním biomonitoringu. Teploty na vodní hladině, ve vodním sloupci a na dně vodních těles mohou poskytnout pohled na různé aspekty vodního ekosystému. Teplota vody je přímo ovlivňována změnami klimatu a může mít negativní vliv na mnoho vodních druhů (tj. Lososů).[15][16]

Komunitní líčení

Seskupení druhů druhů a jejich změny mohou výzkumníkům pomoci odvodit změny ve zdraví ekosystému. V typických neznečištěných mírných proudech Evropa a Severní Amerika, převládají určité taxony hmyzu. Jepice (Ephemeroptera ), chrostíci (Trichoptera ) a pošvatky (Plecoptera ) jsou nejčastějším hmyzem v těchto nerušených proudech. Naproti tomu v řekách narušených urbanizace, zemědělství, lesnictví a další poruchy, mouchy (Dvoukřídlí ), a zejména pak midges (rodina Chironomidae ) převládají.

Místní geologie

Místní geologie může ovlivnit podpovrchové vlivy na povrchovou vodu. Například znečištění kovem.[17]

Viz také

Reference

  1. ^ Vandewalle1 de Belo2 Berg3, M.1 F.2 M.P.3 (září 2010). „Funkční vlastnosti jako indikátory reakce biologické rozmanitosti na změny ve využívání půdy napříč ekosystémy a organismy“. Biodivers Conserv.
  2. ^ „Proč biologické monitorování?“.
  3. ^ A b „Biomonitoring“.
  4. ^ Lawrence1, Lunde2, Mazor3, Bêche4, McElravy5, Resh6, J.E.1, K.B.2, R.D.3, L.A.4, E.P.5, V.H.6. „Dlouhodobé reakce makrobezobratlých na změnu klimatu: důsledky pro biologické hodnocení ve středomořských klimatických tocích“. Journal of the North American Benthological Society.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  5. ^ „Zranitelnost proudící bioty vůči změně klimatu ve středomořských podnebích: syntéza ekologických reakcí a výzev ochrany přírody“. Hydrobiologia. doi:10.1007 / s10750-012-1244-4. hdl:2445/48186. S2CID  17658477.
  6. ^ Barbour1 Gerritsen2 Snyder3 Stribling4, M.T.1 J.2 B.D3 J.B4 (1999). „Protokoly rychlého biologického hodnocení pro použití v potocích a brodivých řekách: Periphyton, bentičtí makrobezobratlí a ryby“. Americká agentura na ochranu životního prostředí (EPA); Úřad pro vodu.
  7. ^ Jeng1 England2 Bradford3, Hueiwang C.1 Andrew J.2 Henry B.3 (2005). „Indikátorové organismy spojené s částicemi suspendovanými v dešťové vodě a sedimentem v ústí řeky“. Journal of Environmental Science and Health. 40 (4): 779–791. doi:10.1081 / ESE-200048264. PMID  15792299 - přes https://www.tandfonline.com/action/journalInformation?journalCode=lesa20.
  8. ^ Phillips, David J.H. „POUŽÍVÁNÍ BIOLOGICKÝCH INDIKÁTOROVÝCH ORGANISMŮ K MONITOROVÁNÍ ZÁVISLOSTI NA KOVOVÝCH ZNEČIŠTĚNÍ V MOŘSKÉM A ESTUARINNÍM PROSTŘEDÍ - PŘEHLED“. Univerzita zoologie, Uppsala, Švédsko - přes Elsevier.
  9. ^ Burrow1, Clawson2, Justin M.1 Chelsea M.2 (září 2020). Základní vodní biomonitoring pro vyhlídky Anarraaq a Aktigiruq poblíž dolu Červený pes, 2019. https://www.waterfowl.adfg.alaska.gov/static/home/library/pdfs/habitat/20_06.pdf: Alaska Department of Fish and Game.CS1 maint: umístění (odkaz)
  10. ^ A b Monitorování kvality vody: Praktický průvodce návrhem a prováděním studií kvality a monitorovacích programů kvality sladké vody.
  11. ^ Kerr, James R. (1981). "Hodnocení biotické integrity pomocí rybářských komunit". Rybářský časopis. 6 (6): 21–27. doi:10.1577 / 1548-8446 (1981) 006 <0021: AOBIUF> 2.0.CO; 2.
  12. ^ Burger1, Snodgrass2, Joanna1, Joel2 (červen 2001). „Úrovně kovů v žabích jižních leopardích z lokality řeky Savannah: Efekty umístění a těla“ (PDF). Výzkum životního prostředí. 86:2 (2): 157–166. Bibcode:2001ER ..... 86..157B. doi:10.1006 / enrs.2001.4245. PMID  11437462 - přes Elsevier.
  13. ^ „MolluScan Eye“. Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux.
  14. ^ „Biomonitoring“.
  15. ^ „Globální vypouštění řek a teplota vody při změně klimatu“ (PDF). Globální změna klimatu.
  16. ^ [www.interscience.wiley.com "Přehled pravděpodobných účinků změny klimatu na anadromního lososa atlantického Salmo salar a pstruha obecného Salmo trutta, se zvláštním zřetelem na teplotu a průtok vody"] Šek | url = hodnota (Pomoc). Journal of Fish Biology. 2009.
  17. ^ Rowles III, Hossain, Aggarwal, Kirisits, Saleh, Lewis Stetson, Areeb I., Srijan, Mary Jo, Navid B. (2020). „Kvalita vody a související mikrobiální ekologie ve vybraných domorodých komunitách na Aljašce: Výzvy v dodávkách vody mimo síť“. Věda o celkovém prostředí. 711: 134450. Bibcode:2020ScTEn. 711m4450R. doi:10.1016 / j.scitotenv.2019.134450. PMID  31812391.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)

externí odkazy