Химический анализ сообщает, какие вещества и в каком количестве обнаружены в пробе. Биоиндикация показывает, как условия отражаются на живой системе. Исчезновение чувствительных донных животных, изменение сообщества лишайников или повреждение листьев могут сохранять сведения о воздействии, происходившем до обследования. Однако один биологический признак редко однозначно указывает на единственную причину.[1]
Что может быть индикатором
На уровне организма изучают рост, размножение, повреждения и физиологические реакции. На уровне сообщества — состав видов, долю чувствительных групп, обилие и функциональную структуру. В программе National Rivers and Streams Assessment EPA донных беспозвоночных и рыб оценивают относительно подходящих региональных условий, объединяя несколько признаков. Это позволяет отличать естественные различия рек от сдвигов, связанных с нарушением.[1]
Лишайники полезны для наблюдений за атмосферным воздействием, поскольку получают вещества непосредственно из окружающей среды и различаются чувствительностью. В исследовании Лесной службы США по Вашингтону, Орегону и Калифорнии состав эпифитных лишайников использован для оценки пространственных и временных связей с качеством воздуха и климатом. Но отсутствие лишайников на одном дереве не доказывает загрязнения: значение имеют кора, влажность, освещение, возраст поверхности и возможность расселения.[2]
Следует различать реакцию организма и накопление вещества в его тканях. Высокое содержание элемента может отражать воздействие без заметного повреждения, а повреждение — возникнуть по другой причине. Руководство по использованию лишайников отдельно рассматривает наблюдение за растительностью, накопление загрязнителей и измерение ответов на воздействие. Эти направления дополняют друг друга, но не являются одним и тем же тестом.[3]
Как получить обоснованный вывод
Индикатор требует связи с интересующим фактором, проверенной для соответствующих условий. Например, естественно бедный видами холодный ручей нельзя оценивать по ожиданиям для тёплой равнинной реки. Нужны подходящие участки сравнения, сопоставимый сезон и одинаковые методы отбора. Иначе различия сита, площади обследования или квалификации определения организмов будут выглядеть как изменение качества среды.[1]
Биоиндикация отличается от биотестирования: в последнем обычно наблюдают реакцию выбранного тест-организма на пробу в контролируемых условиях. Полевое сообщество одновременно отвечает на температуру, питание, гидрологию, токсиканты и другие влияния. Его преимущество — отражение совокупного воздействия; ограничение — трудность отделения отдельных причин. Для причинного вывода биологические наблюдения соединяют с химическими и физическими данными.
В биоиндикации используют несколько согласованных признаков и повторные наблюдения. Состав сообщества сопоставляют с естественными условиями и инструментальными измерениями среды.