Ecotoxicologia metalelor grele in lunca Dunarii - CESEC

Ecotoxicologia metalelor grele in lunca Dunarii - CESEC Ecotoxicologia metalelor grele in lunca Dunarii - CESEC

20.01.2015 Views

Ecotoxicologia metalelor în lunca Dunării 51 De asemenea importantă la o validare este estimarea marjei de eroare cu care e asociată predicţia (Cairns şi Niederlehner, 1995), care alături de domeniul de extrapolabilitate trebuie comunicată factorilor de decizie. Problema extrapolării rezultatelor testelor ecotoxicologice în vederea stabilirii unor concentraţii admisibile este discutată în detaliu de Smith şi Cairns (1993). În fine, o altă observaţie importantă este că eficienţa metodei de testare trebuie judecată nu doar prin costurile de testare, ci şi prin prisma celor asociate luării unor decizii cu informaţia obţinută (Cairns şi Niederlehner, 1995) Modele ecotoxicologice la nivel ecosistemic Multe metale au fost considerate ca potenţial toxice pentru ecosisteme acvatice şi de zonă umedă, dar în puţine cazuri aceste presupuneri au fost solid documentate la nivelul unor ecosisteme reale. Există puţine modele de sensibilitate efect-doză la nivelul ecosistemelor pentru poluanţi stabili (metale sau compuşi organohalogenaţi). Ca urmare este încă mult loc pentru speculaţie, mai ales acolo unde contaminanţii sunt numeroşi şi pot apărea comportamentte sinergice sau antagoniste. Faptul că se înregistrează concentraţii mari de contaminant în ecosisteme nu este de interes managerial atât timp cât efecte măsurabile nu sunt cauzate. Esenţial din această perspectivă este să fie utilizaţi indicatorii adecvaţi (a se vedea subcapitolul anterior), identificarea lor şi dezvoltarea unor tehnici standardizate de determinare apărând a fi, pe baza literaturii consultate, o direcţie prioritară de cercetare în momentul de faţă. Dezvoltarea modelelor predictive la nivel ecosistemic a început de la sfârşitul anilor ‘60 şi s-au referit la efectul nutrienţilor. Ca urmare modelele cu privire la impactul nutrienţilor sunt cele mai dezvoltate la ora actuală. Această abordare a jucat un rol important în managementul lacurilor, dar a penetrat foarte puţin în ecologia marină sau terestră. Potrivit lui Hakanson (1994), există două tipuri de modele: modele de tip tradiţional, ‘dinamice’ care reflectă intrările, distribuţia pe compartimente, ratele de transfer şi ieşirile, descriind în detaliu circuitul biogechimic local al compusului respectiv (notat pe scurt de aici înainte CBL), şi modelele ecometrice, statistice, empirice, de tip efect /doză (notat ED), care arată dependenţa între o anumită variabilă ecologică de ineres (indicator) şi încărcătura de poluant la nivel ecositemic, eventual luând în considerare şi anumite variabile de sensibilitate a ecosistemului. Atunci când variabila ecologică este o concentraţie la nivelul unui compartiment, există o suprapunere între scopurile celor două tipuri de modele. Cei care au dezvoltat modelele de tip CBL au întâmpinat cu scepticism apariţia modelelor ED, considerându-le “simple regresii care nu oferă explicaţii cauzale cu privire la procese şi mecanisme, instrumente utilitare iar nu rezultate ştiinţifice”. Autorul citat consideră, şi pe bună dreptate, că cele două tipuri de modele sunt complementare. Pentru a fi utilizate în practică modelel CBL ar trebui să ofere informaţii cu privire la ratele de transfer între compartimente, ori acestea sunt dificil de stabilit. Modelele de tip ED sunt mult mai utile în asistarea actelor de decizie în managementul tipurilor de ecosisteme pentru care au fost dezvoltate, utilitatea modelelor de tip CBL (dincolo de cea în dezvoltarea cunoaşterii) venind din faptul că furnizează informaţii necesare selectării corecte a variabilelor de la anailza cărora se va pleca în construcţia modelului ED. Un model mixt poate fi utilizat atunci când variabila ecologică de interes este concentraţia poluantului la nivelul unui anumit compartment (spre exemplu, Hg în Esox lucius). O astfel de

52 Analiza critică a cunoaşterii situaţie apare când prin lege este interzisă utilizarea unui bun cu o contaminare mai mare de o valoare dată. Ideea este de a simplifica la maxim modelul homomorf, până la a păstra doar compartimentul de interes şi câteva direct conexate cu acesta, concentraţia de poluant la nivelul acestora din urmă fiind pusă în relaţie cu factorii de control abiotici printr-un model de tip ED. Problema este mult mai dificilă când este vorba de a detecta, descrie şi prezice de o manieră satisfăcătoare efecte ale compuşilor toxici la nivel structurii şi mai ales funcţionării ecosistemelor. Sunt necesari trei tipuri de parametrii pentru construirea unui model al efectelor substanţelor toxice: parametri de imput şi distribuţie, parametrii de control a soartei acestor substanţe şi parametrii de efect ecologic. Cu titlu de exemplu, iată ce procese au fost luate în considerare de Hakanson (1994) pentru a modela printr-un model mixt acumularea de metale în Esox lucius: • intrările. Depuneri uscate sau umede, intrări longitudinale • distribuţia între faza dizolvată şi particulată, ca depinzând de: 1 metal, 2 grupul de variabile pH, duritate, conductivitate, alcalinitate 3 COD şi calitatea lui 4 calitatea materiei particulate (organică, minerală, tip de mineral). Eventual, un submodel cu privire la coeficientul de partiţie poate fi elaborat. • ieşirile. Guvernate de timpul de retenţie al apei, rata de sedimentare (care guvernează şi rata de transport în sedimentul pasiv) • preluarea de către fitoplancton, influenţată de către pH, Ptotal, COD, caracteristici morfometrice ale lacului. Un submodel ED poate fi dezvoltat pentru a exprima această dependenţă. Pentru biomasa fitoplanctonului există deja modele satisfăcătoare ce pot fi utilizate • preluare de către compartimentul ‘pradă’ (faună bentonică, zooplancton, peşti mici), controlată de ‘rata de acumulare bentală’ şi rate de amplificare. Eventual pentru peşti se poate include o rată de preluare direct din apă • preluarea de către organismul ţintă, controlată de rata de transfer de la pradă la prădător. Eventual se poate complica modelul cu distribuţia pe organe Alegerea variabilelor ecologice pentru ecosistemul care interesează este primul şi cel mai important pas. Depinde de scopul urmărit prin construirea modelului şi determină , alături de particularităţile contaminantului, stabilirea ulterioară a celorlalte variabile. Această stabilire se face pe baza importanţei lor în controlul variabilei efect determinată prin tehnici de analiza a sensibilităţii parametrilor (Hamby, 1994, 1995) Incertitudinea variabilelor incluse se propagă şi determină incertitudinea modelului (Hamby, 1994). Modelul predictiv trebuie să aibă dimensiunea minimă necesară, în scopul de a minimaliza gradul său de incertitudine şi a-l face mai simplu de validat şi aplicat (Hakanson, 1995). Folosirea a mai mult de şase compartimente (variabile dependente) creşte considerabil gradul de incertitudine al modelului, crescând tot mai puţin informaţia adăugată; acest număr nu ar trebui depăşit decât dacă este absolut necesar (acelaşi autor). Modelele mari sunt mai degrabă prescriptive decât predictive. Ca şi pentru celelalte modele ecotoxicologice, trebuie transmis alături model gradul de incertitudine şi caracteristicile ecosistemelor pentru care e aplicabil. 1.3.3 Distribuţia şi efectele metalelor la nivelul plantelor din zonele umede. Utilizarea lor ca indicatori. Modalitatea de analiză a informaţiei separat pe ciclare şi efecte este una relativ artificială, dat fiind că ciclarea şi efectele compuşilor toxici stabili se manifestă practic simultan. De asemenea,

<strong>Ecotoxicologia</strong> <strong>metalelor</strong> în <strong>lunca</strong> Dunării 51<br />

De asemenea importantă la o validare este estimarea marjei de eroare cu care e asociată predicţia<br />

(Cairns şi Niederlehner, 1995), care alături de domeniul de extrapolabilitate trebuie comunicată<br />

factorilor de decizie. Problema extrapolării rezultatelor testelor ecotoxicologice în vederea<br />

stabilirii unor concentraţii admisibile este discutată în detaliu de Smith şi Cairns (1993).<br />

În f<strong>in</strong>e, o altă observaţie importantă este că eficienţa metodei de testare trebuie judecată nu doar<br />

pr<strong>in</strong> costurile de testare, ci şi pr<strong>in</strong> prisma celor asociate luării unor decizii cu <strong>in</strong>formaţia obţ<strong>in</strong>ută<br />

(Cairns şi Niederlehner, 1995)<br />

Modele ecotoxicologice la nivel ecosistemic<br />

Multe metale au fost considerate ca potenţial toxice pentru ecosisteme acvatice şi de zonă<br />

umedă, dar în puţ<strong>in</strong>e cazuri aceste presupuneri au fost solid documentate la nivelul unor<br />

ecosisteme reale. Există puţ<strong>in</strong>e modele de sensibilitate efect-doză la nivelul ecosistemelor pentru<br />

poluanţi stabili (metale sau compuşi organohalogenaţi). Ca urmare este încă mult loc pentru<br />

speculaţie, mai ales acolo unde contam<strong>in</strong>anţii sunt numeroşi şi pot apărea comportamentte<br />

s<strong>in</strong>ergice sau antagoniste.<br />

Faptul că se înregistrează concentraţii mari de contam<strong>in</strong>ant în ecosisteme nu este de <strong>in</strong>teres<br />

managerial atât timp cât efecte măsurabile nu sunt cauzate. Esenţial d<strong>in</strong> această perspectivă este<br />

să fie utilizaţi <strong>in</strong>dicatorii adecvaţi (a se vedea subcapitolul anterior), identificarea lor şi<br />

dezvoltarea unor tehnici standardizate de determ<strong>in</strong>are apărând a fi, pe baza literaturii consultate,<br />

o direcţie prioritară de cercetare în momentul de faţă.<br />

Dezvoltarea modelelor predictive la nivel ecosistemic a început de la sfârşitul anilor ‘60 şi s-au<br />

referit la efectul nutrienţilor. Ca urmare modelele cu privire la impactul nutrienţilor sunt cele mai<br />

dezvoltate la ora actuală. Această abordare a jucat un rol important în managementul lacurilor,<br />

dar a penetrat foarte puţ<strong>in</strong> în ecologia mar<strong>in</strong>ă sau terestră.<br />

Potrivit lui Hakanson (1994), există două tipuri de modele: modele de tip tradiţional, ‘d<strong>in</strong>amice’<br />

care reflectă <strong>in</strong>trările, distribuţia pe compartimente, ratele de transfer şi ieşirile, descri<strong>in</strong>d în<br />

detaliu circuitul biogechimic local al compusului respectiv (notat pe scurt de aici îna<strong>in</strong>te CBL), şi<br />

modelele ecometrice, statistice, empirice, de tip efect /doză (notat ED), care arată dependenţa<br />

între o anumită variabilă ecologică de <strong>in</strong>eres (<strong>in</strong>dicator) şi încărcătura de poluant la nivel<br />

ecositemic, eventual luând în considerare şi anumite variabile de sensibilitate a ecosistemului.<br />

Atunci când variabila ecologică este o concentraţie la nivelul unui compartiment, există o<br />

suprapunere între scopurile celor două tipuri de modele.<br />

Cei care au dezvoltat modelele de tip CBL au întâmp<strong>in</strong>at cu scepticism apariţia modelelor ED,<br />

considerându-le “simple regresii care nu oferă explicaţii cauzale cu privire la procese şi<br />

mecanisme, <strong>in</strong>strumente utilitare iar nu rezultate şti<strong>in</strong>ţifice”. Autorul citat consideră, şi pe bună<br />

dreptate, că cele două tipuri de modele sunt complementare. Pentru a fi utilizate în practică<br />

modelel CBL ar trebui să ofere <strong>in</strong>formaţii cu privire la ratele de transfer între compartimente, ori<br />

acestea sunt dificil de stabilit. Modelele de tip ED sunt mult mai utile în asistarea actelor de<br />

decizie în managementul tipurilor de ecosisteme pentru care au fost dezvoltate, utilitatea<br />

modelelor de tip CBL (d<strong>in</strong>colo de cea în dezvoltarea cunoaşterii) ven<strong>in</strong>d d<strong>in</strong> faptul că furnizează<br />

<strong>in</strong>formaţii necesare selectării corecte a variabilelor de la anailza cărora se va pleca în construcţia<br />

modelului ED.<br />

Un model mixt poate fi utilizat atunci când variabila ecologică de <strong>in</strong>teres este concentraţia<br />

poluantului la nivelul unui anumit compartment (spre exemplu, Hg în Esox lucius). O astfel de

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!