Bioindicateur - Définition, types et exemples

Les bioindicateurs sont des organismes qui contiennent une partie de l'information environnementale qui les entoure. Comme mentionné, un bioindicateur peut être une espèce animale ou végétale (ou un groupe d'espèces) qui reflète l'état abiotique ou biotique de l'écosystème, en représentant l'impact des changements environnementaux dans un écosystème, une communauté ou des écosystèmes, ou en indiquant la diversité d'autres espèces.

Caractéristiques des espèces bioindicatrices

Généralement, on considère que les espèces bioindicatrices doivent être :

• Sensibles à leur environnement
• Abondantes (comme certaines espèces dominantes)
• Remarquables
• Faciles à identifier

Pour sélectionner et analyser une espèce bioindicatrice, il est crucial de connaître son écologie, son mode de vie et il faut qu'elle ait une large distribution géographique. Il est également essentiel de pouvoir différencier les cycles naturels de ceux produits par le stress anthropogénique.

L'importance d'utiliser ces organismes comme outils pour la conservation d'écosystèmes naturels repose sur plusieurs raisons :

• Évaluer l'impact de l'activité humaine : grâce aux bioindicateurs, il est possible d'évaluer l'impact des activités humaines dans une zone géographique précise, plutôt que d'examiner le site entier.
• Prévenir des changements environnementaux : les bioindicateurs fournissent également des informations rapides sur les changements environnementaux.
• Évaluer les effets toxiques : ils sont également un moyen efficace pour surveiller les effets des substances toxiques, souvent difficiles à évaluer directement dans la nature.
• Évaluer la richesse des espèces : ils sont très utiles pour évaluer la richesse des espèces présentes à un endroit, par extrapolation. Cette évaluation peut être complexe en raison du nombre élevé d'espèces, comme c'est le cas dans les tropiques, par exemple.

Il convient de noter qu'une espèce n'est pas toujours représentative de toute la biote (ensemble de toutes les espèces) d'un écosystème, ce qui peut parfois compliquer l'évaluation.

Actuellement, il existe diverses classifications des organismes bioindicateurs. Certains auteurs parlent de trois types de bioindicateurs :

Bioindicateur de l'air

Comme son nom l'indique, ce sont des espèces qui permettent d'évaluer l'état et la qualité de l'air. Voici quelques bioindicateurs de l'air :

• Lichens : ces organismes, souvent confondus avec des plantes, résultent de la symbiose entre un champignon et une algue photosynthétisante. Ils sont utilisés comme bioindicateurs pour la détection d'hydrocarbures, d'acides et d'autres substances toxiques présentes dans l'air et qui s'accumulent dans leurs tissus. Ces organismes sont utilisés comme bioindicateurs de l'air dans de nombreux endroits du monde.
• Abeilles : un autre exemple est celui des abeilles. Ces animaux (et le miel qu'ils produisent) sont des bioindicateurs de la contamination de l'air urbain, grâce à la structure de leurs pattes qui peuvent retenir les particules de l'air urbain, permettant ainsi de détecter la présence d'agents toxiques comme les pesticides, les métaux lourds ainsi que les agents radioactifs.
• Geckos : des espèces de la famille Diplodactylus sont sensibles à la pollution de l'air au dioxyde de soufre et aux autres émissions de gaz des industries. La pollution de l'air affecte l'abondance et la fécondité d'espèces comme Diplodactylus conspicillatus et Rhynchoedura ornata, présentes en Australie.

Bioindicateur de l'eau

Parmi les bioindicateurs de l'eau, on retrouve :

• Insectes : Les invertébrés plécoptères, tels que les mouches des pierres, sont sensibles aux faibles concentrations d'oxygène dans l'eau, surtout quand elles sont jeunes. Elles servent de bioindicateurs de la qualité de l'eau. Les espèces hémiptères, comme les corixidés, sont de bons indicateurs de la salinité des eaux thermales, ainsi que des substances tensioactives comme les détergents et les savons. Les trichoptères, qui vivent dans des eaux très propres, ainsi que les éphéméroptères, sont également utilisés pour évaluer la qualité de l'eau.
• Amphibiens : des espèces de grenouilles et de salamandres sont d'excellents indicateurs de la qualité d'un écosystème, car elles sont très sensibles à la sécheresse ou à la pollution. En raison de leur peau perméable, elles peuvent accumuler des substances toxiques, comme des fongicides, des fertilisants pour la terre et des insecticides.
• Poissons : la présence de 5% d'espèces de poissons carnivores, comme les piranhas (famille Serrasalmidae), indique un environnement aquatique sain. D'autres espèces, comme les saumons et les truites (Salmonidae) et les bars (Sciaenidae), vivent dans des eaux à forte teneur en oxygène. Ces espèces sont également des bioindicateurs de la qualité de l'eau.

Bioindicateur du sol

Certains des meilleurs bioindicateurs du sol sont :

• Collemboles : ces petits invertébrés habitants des sols aident à évaluer la qualité des sols en détectant la présence d'hydrocarbures polluants. Leur abondance dans des zones contaminées, telles que par les pyrènes, le naphtalène et le chrysène, est affectée négativement. La même chose a été observée avec d'autres invertébrés comme les diptères, les araignées, les fourmis et d'autres insectes.
• Acariens : il s'agit d'invertébrés très sensibles aux conditions de leur environnement, ce qui en fait d'excellents bioindicateurs de la santé du sol où ils vivent, car ils peuvent fournir des informations sur la présence d'insecticides. Ces animaux sont extrêmement abondants dans des sols riches en matière organique, et ils le sont moins dans des terres pauvres et polluées.
• Champignons : ces organismes font naturellement partie des sols et accumulent dans leurs tissus (comme les lichens) des substances radioactives qui affectent leur environnement. Comme ils constituent une source alimentaire pour l'être humain, détecter ces composants toxiques à temps est d'importance vitale, raison pour laquelle de nombreuses études se basent sur les champignons pour détecter ce type de pollution.

En plus de la classification mentionnée précédemment, de nombreux auteurs considèrent que le plus correct est de classifier les différents types de bioindicateurs de la manière suivante :

• Bioindicateurs environnementaux
• Bioindicateurs écologiques
• Bioindicateurs de biodiversité

La division basique est que les indicateurs environnementaux et écologiques sont utilisés pour détecter les changements dans l'environnement, tandis que les indicateurs de biodiversité reflètent la diversité de la biote globale. Néanmoins, ces catégories ne s'excluent pas mutuellement, car certaines espèces qui répondent aux changements peuvent aussi refléter la diversité ou la réponse d'autres espèces. À cet égard, voyons quelques exemples.

Scarabées

Les scarabées carabes ont été largement utilisés dans de nombreux types d'études d'évaluation de la qualité d'un écosystème. La plupart d'entre elles se sont concentrées sur la réaction des espèces aux changements des conditions environnementales, par exemple la fragmentation des forêts. De même, les coléoptères ont été utilisés dans des études d'écologie urbaine, la classification des types d'habitat et l'évaluation de la qualité des sites.

D'autres coléoptères de la famille des ténébrionidés sont des bioindicateurs du sol et alertent sur la désertification. Ce sont des espèces adaptées aux environnements arides, donc utilisées pour identifier les zones susceptibles de subir une dégradation environnementale accrue.

Oiseaux

Des espèces aquatiques d'oiseaux ont été employées, dans des environnements humides, comme bioindicateurs de pollution par métaux lourds, tels que le plomb, le cadmium et l'arsenic. Étant donné que ces oiseaux vivent et se nourrissent dans ces endroits, ils consomment ces substances avec leur alimentation.

D'autres espèces d'oiseaux, comme le Manchot Papou, Barbu et Adélie (ordre Sphenisciforme), présentent des caractéristiques utiles pour la surveillance des contaminants. Ce sont des espèces longévives situées au sommet de la chaîne trophique, ce qui les rend précieuses pour déterminer les concentrations de substances toxiques et plastiques par l'analyse de leurs contenus stomacaux.

Loutres

Ces animaux de la famille Mustelidae sont d'excellents indicateurs de l'état et de la qualité des fleuves et des lacs où ils vivent. Lorsque l'eau perd sa qualité nutritive ainsi que sa richesse en espèces, les loutres cherchent un endroit plus propice à leur survie. Actuellement, leur présence est un indicateur clair de la bonne santé des eaux.

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