Sentinelas ambientais

Esse é um post convidado, escrito por Ingrid Silva Rodrigues, doutoranda do PPG Ecologia: Teoria, Aplicação e Valores pela UFBA (inclusive sob minha orientação :-) ) e mestra em Sistemas Aquaticos Tropicais pela UESC. Ingrid, muito obrigado pela colaboração!

Sentinelas são espécies de animais ou plantas capazes de monitorar a qualidade ambiental do local em que vivem, funcionando como um sinal de alerta quando as concentrações de poluentes e toxinas estão altas e constantes, principalmente para os seres humanos que dependem de muitos serviços ecológicos para sua sobrevivência. O termo sentinela foi empregado incialmente na década de 50 em referência a organismos utilizados em pesquisas de monitoramento ambiental da radioatividade. Dependendo do tipo de resposta que estes organismos apresentam frente a exposição aos compostos tóxicos, como mudanças na fisiologia, comportamento ou abundância, podem ocorrer equívocos na interpretação dos resultados, devendo a sentinela ser adequadamente classificado como indicador ou monitor de espécies, pois sua importância está na quantificação dos efeitos tóxicos diretos ou indiretos.

Sentinelas podem ser classificados em categorias diferentes de acordo com a sua finalidade. Podem ser do tipo monitor, indicador, acumulador e eficaz. O sentinela monitor atua medindo o impacto do poluente de acordo com a diminuição de sua função. Já o indicador desempenha seu papel mostrando a escala de poluição através da sua abundância (por exemplo número de indivíduos) ou ausência no ambiente. O tipo acumulador retem o poluente em seus tecidos, mapeando a porção biodisponível em um ecossistema. Sentinelas eficazes são indiferentes aos compostos tóxicos no que diz respeito à faixa de concentração ambiental, sinalizando e quantificando a poluição em um intervalo de área/tempo e permitindo estabelecer uma correlação entre os níveis de compostos tóxicos encontrados nos tecidos e no ambiente natural.

Como funcionam os sentinelas? De forma geral, as concentrações de compostos tóxicos presentes no substrato ou na água tendem a acumular em tecidos e órgãos dos animais que habitam locais impactados por poluentes oriundos de atividades humanas. O sentinela ambiental precisa apresentar características específicas para ser considerado ideal para estudos, como nichos ecológicos mais simplificados, fácil acessibilidade de coleta, ampla distribuição e capacidade de bioacumular as substâncias tóxicas presentes no ambiente. A maior parte dos animais não metaboliza estas substâncias, existindo retenção nos tecidos, conchas, ovos etc, enquanto outros conseguem fazer a regulação de determinados compostos no seu organismo. Também Podem ser observados mecanismos como a formação de partículas mineralizadas no espaço extracelular e intracelular.

Sentinelas são utilizados em pesquisas que objetivam constatar a presença de contaminantes em sedimentos, substratos ou água através da análise tecidual. Algumas pesquisas de biomonitoramento podem ocorrer continuamente no decorrer de anos, outras são um “recorte” de um determinado período. Independentemente do tempo utilizado, estas pesquisas científicas são fundamentais para o conhecimento dos níveis de tóxicos, que podem vir a prejudicar a saúde das pessoas. Dessa forma, os principais compostos nocivos encontrados em sentinelas são metais pesados (cádmio, chumbo, cobre, manganês, mercúrio), hidrocarbonetos de petróleo (hidrocarbonetos aromáticos policíclicos-PAHs), bifenilas policloradas- PCBs, pesticidas etc. Estes podem chegar a rios, estuários e zonas costeiras através de processos erosivos naturais e também por meio das atividades antrópicas, tais como o lançamento de esgotos domésticos sem tratamento prévio, lançamento de efluentes industriais e derramamento ocasional ou acidental de petróleo cru ou refinado em zonas costeiras. Tais fatores vem se intensificando com a globalização e com o crescimento das grandes cidades, cada vez mais impactantes para os ecossistemas naturais.

Estudos com sentinelas não substituem os elaborados testes químicos que analisam diretamente a água e o substrato. Mas podem fornecer as mesmas especificidades dos testes químicos, somado ao fornecimento de evidências físicas de como os poluentes podem danificar os sistemas ecológicos. Dependendo da toxicidade e dos níveis de exposição do poluente, podem causar a diminuição de populações inteiras, como ocorreu na década de 60, nos Estados Unidos, com o uso do inseticida Dicloro-Difenil-Tricloroetano, conhecido como DDT. Isso resultou no declínio de populações de aves, pois o DDT enfraquecia as cascas dos ovos, impossibilitando o nascimento de filhotes, como relatou Rachel Carson no seu livro Primavera Silenciosa em 1962.

Existem atualmente variadas categorias de sentinelas: peixes, aves, invertebrados e até mesmo insetos. Os peixes podem apresentar alterações histopatológicas, alterações nucleares, o que indica alterações no material genético, ou até erros de divisão celular. Eles também bioacumulam compostos tóxicos presentes na água, pois estão no topo da cadeia alimentar em seu hábitat, podendo serem considerados bons indicadores de qualidade ambiental. Podemos citar as trutas como monitores de lagos em regiões temperadas, e também outras espécies como o Acará Geophagus brasiliensis, uma espécie nativa do Brasil (Quoy & Gaimard, 1824) que habita rios e lagos apresentado preferência por ambientes lênticos (fundo de rio). Além disso, quando presentes em locais impactados, podem exibir alterações nas células sanguíneas como o micronúcleo, indicando a influência de substâncias tóxicas na água (genotóxicos e mutagênicos).

As aves por sua vez se enquadram como espécies de sentinelas acumuladoras ou eficazes, são utilizadas em estudos para detecção de compostos organoclorados e apresentam como vantagem o fato de serem abundantes, acessíveis para coleta e estarem no topo da cadeia alimentar, acumulando tóxicos no decorrer da vida. A principal desvantagem do seu uso está na migração, podendo dificultar a identificação do local onde ocorreu a contaminação.

Dentre os invertebrados, os moluscos são bastante estudados, principalmente os bivalves, distribuídos entre os ambientes marinhos e de água doce. São sentinelas do tipo eficazes, mas também podem ser classificados em indicador ou acumulador, sendo vantajosos para pesquisas de monitoramento pois apresentam hábitos sesseis e são abundantes e cosmopolitas, presentes em regiões temperadas e tropicais. Ficaram amplamente conhecidos através do programa mundial de observação de mexilhões conhecido como “Mussel Watch”. Outros invertebrados pouco explorados em estudos de monitoramento ambiental são as libélulas (insetos da ordem Odonata), sentinelas do tipo indicador. Estes animais apresentam duas fases distintas durante seu ciclo de vida: uma fase adulta aérea e uma fase larval totalmente aquática, sendo que a abundância ou ausência da fase aquática de algumas espécies em determinados locais aponta que são tolerantes ou exclusivos de ambientes menos impactados pela influência antrópica. Existem espécies mais generalistas que incidem em muitos locais, independentemente das condições de preservação da vegetação ou disponibilidade de água para oviposição.

Independentemente do tipo de sentinela ou a espécie alvo do estudo, é preciso prudência e planejamento para que a escolha seja assertiva, facilitando a interpretação dos dados da pesquisa e evitando erros, para que, dessa forma, os resultados reflitam as condições de poluição por compostos tóxicos encontradas no ecossistema.

Exemplos de espécies de bivalves comuns na costa baiana e que podem ser potenciais sentinelas ambientais:

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Isognomon bicolor, Praia do Me Ache em Ilhéus, Bahia. Fonte: Rodrigues, 2018.

 

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Brachidontes exustus, Praia do Me Ache, Ilhéus, Bahia. Fonte: Rodrigues, 2018.

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Modiolus americanus, Praia do Me Ache em Ilhéus, Bahia. Fonte: Rodrigues, 2018.

 

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Manchas de bivalves (cinza escuro) em substrato rochoso em Olivença, Ilhéus, Bahia. Fonte: Rodrigues, 2018.

Exemplos de outros sentinelas

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Células sanguíneas do peixe Geophagus brasiliensis com alteração nuclear e micronúcleo (seta). (Fonte: Rodrigues, 2015, Itapetinga, Bahia-Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia).

 

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Libélula (Odonata, infraordem Anisoptera, família Libelullidae. Itapetinga, Bahia.)

REFERÊNCIAS BASE

BEEBY, A. What do sentinels stand for? Environmental Pollution, v. 112, n. 2, p. 285–298, 2001.

GALVÃO, P. M. A. et al. Bioacumulação de metais pesados em moluscos bivalves: aspectos evolutivos e ecológicos a serem considerados para a biomonitoração de ambientes marinhos. Brazilian Journal of Aquatic Science and Technology, v. 13, n. 2, p. 59, 2010.

GOLDBERG, E. D. The mussel watch – A first step in global marine monitoring. Marine Pollution Bulletin, v. 6, n. 7, p. 111, 1975.

RODRIGUES, I. S. et al. Odonatas registradas no Rio Catolé Grande, no Município de Itapetinga, BA. Enciclopédia Biosfera, p. 2352–2364, 2015.

LAW, R. J. et al. Toxic equivalency factors for PAH and their applicability in shellfish pollution monitoring studies. Journal of Environmental Monitoring, v. 4, n. 3, p. 383–388, 2002.

RITTER, S. K. Meet the sentinels:These animals and plants help scientists keep an eye on the environment. Chemical & Engineering News, v. 95, n. 47, 2017.

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