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Ein Bioindikator, auch als Indikatorart, Zeigerart oder Indikatororganismus bezeichnet, ist eine Tier- oder Pflanzenart, deren Inhaltsstoffe oder Vorkommen bzw. Fehlen in einem Lebensraum bestimmte Belastungen, sowie Standort- und Umweltbedingungen, zum Beispiel Feuchtigkeit, Licht, Wärme, pH-Wert, Nährstoffverhältnisse des Bodens sowie Wasser- oder Luftverschmutzung anzeigt. Seine messbaren Stoffwechselprodukte werden auch als Biomarker bezeichnet. Die Aussagekraft eines Bioindikators ist umso höher, je empfindlicher er auf Veränderungen der äußeren Einflüsse reagiert. Der Wert der Nutzung von Bioindikatoren liegt in den dadurch gesparten Messungen oder Untersuchungen, die in der Regel über deutlich längere Zeiträume durchgeführt werden müssten.
Inhaltsverzeichnis |
Es gibt sensitive oder reaktive Bioindikatoren (Reaktionsindikatoren). Dies sind sensible Lebewesen, welche schnell, selektiv und hochsensibel auf Schadstoffeinträge in ihren Lebensraum reagieren (z. B. Goldfische in Chemiebetrieben, welche Grundwasserverschmutzungen höchst sensibel zeigen, eine heute nicht mehr sehr gebräuchliche Methode --> Tierschutz)
Daneben gibt es die akkumulativen Bioindikatoren (Akkumulationsindikatoren). Dies sind Lebewesen, zumeist Pflanzen, welche bestimmte Schadstoffeinträge ansammeln (z. B. der Holunder als Fluorsammler) und so nachweisbar machen, ohne selbst dabei frühzeitige Schäden zu zeigen.
Man kann aktive und passive Verfahren unterscheiden. Beim aktiven Verfahren werden Bioindikatoren in eine andere Umgebung ausgesetzt (exponiert), um dort beobachtet oder später zur Analyse entnommen zu werden. Beim passiven Verfahren werden Bioindikatoren in ihrer natürlichen Umgebung beobachtet bzw. zur Analytik aus ihrer natürlichem Umgebung entnommen.
| Verfahren | Indikatoren | Einsatz | Messwert | Aussageziel | |
|---|---|---|---|---|---|
| Passive Verfahren | Flechtenvegetation am natürlichen Wuchsort |
R | Artenzahl und -verteilung |
Allgemeine Belastung von Ökosystemen |
|
| Bodenmoose auf Freiflächen im Waldbestand (Moosmonitoring) | A | Akkumulation von Schwermetallen und Stickstoff | Regionale Hintergrund-Belastung der letzten 2-3 Jahre | Ernährungszustand von Bäumen => N, P, K, Ca, Mg | |
| Nadelgehölze im Waldbestand |
R | Morphometrie | Chronische Belastung durch Luftverunreinigungen |
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| Nadelgehölze im Waldbestand |
A | Akkumulation von Schwefel, Fluor, Schwermetallen u. a. |
Langfristige Belastung mit akkumulierbaren Schadstoffen |
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| Aktive Verfahren | Flechtenexposition | R | Nekrotisierung | Allgemeine Belastung von Ökosystemen |
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| Tabakpflanzen | R | Nekrotisierung | Wirkung oxidierender Luftverunreinigungen |
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| Klonfichten | R | Morphometrie | Chronische Belastung durch Luftverunreinigungen |
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| Klonfichten | A | Akkumulation von Schwefel, Fluor, Schwermetallen u. a. |
Langfristige Belastung mit akkumulierbaren Schadstoffen |
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| Graskultur (z. B. Welsches Weidelgras) |
A | Akkumulation von Schwefel, Fluor, Schwermetallen u. a. |
Aktuelle Belastung mit akkumulierbaren Schadstoffen |
R = Reaktionsindikatoren, A = Akkumulationsindikatoren
Natürlich vorkommende Bioindikatoren sind u. a.
Künstlich eingebrachte Bioindikatoren sind inzwischen auch schon standardisiert. Beispiele:
Bioindikatoren werden vor allem in der Naturschutz- und Landschaftsplanung (Erfolgskontrollen, Zustandsanalysen) sowie in der Naturschutzforschung eingesetzt. Je nach Ziel und Aufgabenstellung können etliche Tier- und/oder Pflanzenarten Indikatorfunktionen übernehmen. Zeigerarten für die Charakterisierung von Still- und Fließgewässern sind zum Beispiel Libellen, da sie komplexe Ansprüche an den Lebensraum bezüglich der Strukturvielfalt der Vegetation, dem Vorhandensein verschiedener Teilhabitate und deren Vernetzung stellen. Gleichzeitig bietet sich die Möglichkeit, mit Hilfe des Nachweises von Exuvien (Larvenhäute) der aquatisch lebenden Libellenlarven, die Fortpflanzungsrate oder auch die Wasserqualität zu bewerten.
Bei der Beurteilung der Qualität von Gewässern nutzt man auch die im Wasser aufgefundenen Saprobien (bestimmte Arten von Pilzen, Bakterien und Protozoen) als Indikatoren. Verschiedenen Saprobien sind dabei typisch für bestimmte Verschmutzungsgrade.
