Els líquens com a bioindicadors

L’any 1866, el liquenòleg William Nylander (1822-99) publicà un article en què deia: "els líquens donen, a la seva manera, la mesura de la salubritat de l’aire i són uns higròmetres molt sensibles". D’aleshores ençà, s’han publicat molts treballs científics sobre aquest tema i s’han establert metodologies de treball per a l’ús dels líquens com a indicadors de la qualitat de l’atmosfera. Els líquens es poden considerar una microcomunitat, ja que són formats per un fong, una alga i, sovint, bacteris. En aquest sentit, tenen un valor indicador més gran que altres organismes.

Són diverses les característiques que els doten d’aquesta particularitat. Una de les principals és que són molt sensibles a les condicions i als canvis de l’atmosfera, perquè no tenen epidermis que actuï de barrera de les substàncies del medi; no disposen de mecanismes d’absorció activa del substrat, de manera que la major part dels nutrients que utilitzen provenen de la deposició atmosfèrica i són assimilats passivament; ni tampoc disposen de mecanismes per a eliminar els contaminants que acumulen en el tal·lus. D’altra banda, els líquens tenen una gran amplitud de distribució geogràfica i viuen en hàbitats molt diferents. Moltes de les espècies són estables des del punt de vista taxonòmic i ben conegudes biològicament. Es poden observar fàcilment i són presents tot l’any. No tenen un període de repòs fisiològic estacional i, per tant, són metabòlicament actius durant tot l’any o gairebé tot l’any.

Algunes espècies són característiques d’hàbitats particulars i tenen una amplitud ecològica molt estricta i ben definida; per tant, els canvis en la flora liquènica d’una regió es poden relacionar amb canvis en les condicions del medi. En aquest sentit, moltes espècies presenten patrons de resposta que presagien el que passarà a altres membres de la comunitat, hàbitat o ecosistema. Els líquens que viuen sobre l’escorça dels arbres (epífits corticícoles) són més sensibles a la contaminació atmosfèrica i, per tant, desapareixen abans que els líquens que viuen sobre la pedra, el ciment o el morter (saxícoles).

Les diverses espècies presenten diferents graus de tolerància a la contaminació; això permet establir una escala de tolerància i estimar el grau de qualitat atmosfèrica a partir de la flora liquènica.

Els estudis qualitatius fan servir escales que relacionen la presència de certes espècies liquèniques amb un cert grau de contaminació a l’atmosfera. Quan es van començar a fer servir aquestes escales, se’n van proposar dues, una per als líquens epífits que viuen sobre escorces més o menys neutres, com la dels roures, i una altra per als que viuen sobre escorces àcides, com la dels pins o els avets; la raó era que els que viuen sobre substrat àcid són més sensibles a la contaminació per acidificació de l’atmosfera. És clar que, per a cada regió climàtica, s’ha d’establir una escala, que es basarà en la flora liquènica específica d’aquella zona.

Uns altres estudis es basen en trasplantar líquens epífits. Aquesta metodologia fa servir unes poques espècies sensibles a la contaminació atmosfèrica, en funció de les característiques de la zona a estudiar, i que es recol·lecten en llocs on la contaminació atmosfèrica no les hagi afectat. Llavors, es trasplanten a la zona contaminada, respectant, tant com sigui possible, les condicions ecològiques d’on s’han extret (orientació, alçada del tronc, etc.), per tal que l’única variable sigui la qualitat de l’atmosfera. No obstant això, originalment, aquest mètode consistia a establir el grup d’espècies seleccionades sobre una estaca de fusta, amb tantes rèpliques com mostres es volguessin recollir de la zona d’estudi. Després, amb una certa periodicitat (setmanal, mensual o anual), s’observen els tal·lus de les diferents espècies i es valora el seu estat, sobretot alteracions, com ara descoloriment, necrosi i atac per fongs.

Finalment, uns pocs estudis es basen en l’observació d’algunes característiques vitals, com ara la producció d’apotecis, de soredis o d’isidis, la força d’ejecció de les ascòspores, la capacitat de germinació de les ascòspores, etc. Aquestes característiques, que permeten mesurar el grau de vitalitat del liquen, estan correlacionades amb les condicions ambientals a què està sotmès el tal·lus.

Pel que fa als estudis quantitatius, es basen en el càlcul de l’índex de puresa atmosfèrica (IPA), estretament relacionat –positivament o negativament– amb la qualitat atmosfèrica. Bàsicament fa servir la presència i l’abundància dels líquens epífits que viuen sobre un mateix foròfit en una mateixa estació; per tal que els valors numèrics puguin ser comparables, les estacions estudiades han de pertànyer a una mateixa regió bioclimàtica, i les dades de les diferents estacions s’han de prendre sobre la mateixa espècie de foròfit. Si es disposa d’un nombre mínim d’estacions, es poden representar en un mapa i agrupar-les per classes segons la qualitat atmosfèrica; el resultat és una representació cartogràfica de la qualitat de l’atmosfera, mitjançant línies d’isocontaminació. A Catalunya, el mapa més precís i extens és l’elaborat per Mireia Giralt per a l’àrea de la plana del Tarragonès.

Un altre indicador és l’índex de tolerància a la pol·lució (index of poleotolerance, IP), tot i que actualment no es fa servir gaire. Es basa en un valor de tolerància a la pol·lució assignat a cada espècie en funció de les observacions sobre el terreny i la zona recoberta. En aquest cas, i al contrari de l’IPA, com més alt és el valor de l’IP més contaminada és la zona.

D’altra banda, molts líquens poden retenir i acumular en els tal·lus metalls pesants, isòtops radioactius, etc., que es poden quantificar. La concentració d’aquests elements està relacionada amb la concentració en què es troben a l’atmosfera, però el més interessant és que aquesta informació s’acumula al llarg de tot el període de vida del tal·lus. Per tant, si s’analitzen diversos tal·lus de diferents edats es pot saber com ha evolucionat la concentració d’aquests elements al llarg dels anys de vida dels líquens. Aquesta tècnica requereix la destrucció del tal·lus del liquen, la qual cosa dificulta el seguiment a llarg termini.

La liquenometria té com a objectiu determinar, mitjançant la mida dels tal·lus liquènics, el temps que un substrat ha estat exposat a l’atmosfera. Principalment s’usen líquens saxícoles, que serveixen per a mesurar el temps d’exposició de les roques a l’atmosfera. Amb aquesta tècnica es pot datar amb una certa precisió la velocitat de regressió de les glaceres que recobrien les roques nues. Aquesta datació es pot remuntar en el temps fins a uns tres-cents o quatre-cents anys. El principi en què es basa és doble, i per això dóna lloc a dues tècniques. La primera parteix del fet que la colonització progressiva d’una superfície de roca comporta que augmentin tant el nombre d’espècies com la superfície recoberta al llarg del temps. Per a calcular el temps d’exposició, cal conèixer prèviament aquest procés per a cada tipus de roca i clima on es vol aplicar. La segona parteix de la premissa que la colonització duna superfície de roca per líquens comporta el creixement dels tal·lus, que es pot considerar gairebé constant segons una taxa de creixement anual específica. Aquesta tècnica és, amb diferència, la més utilitzada. Així, doncs, mesurant el diàmetre dels tal·lus més grossos d’una superfície es poden deduir els anys que fa que la superfície ha estat exposada a la colonització. Aquesta tècnica ha estat aplicada a l’àmbit del patrimoni històric artístic de naturalesa pètria.

Els líquens tenen també altres utilitats en el camp de la bioindicació. Així, poden ser emprats com a indicadors de canvis o pertorbacions en comunitats naturals, indicadors de la biodiversitat i indicadors del canvi climàtic. En aquest sentit els líquens es fan servir com a indicadors del gruix mitjà de la neu a l’hivern. Melanohalea olivacea, que creix sobre l’escorça dels bedolls dels boscos del nord d’Europa, no pot viure sota la neu. Es coneix com el límit d’olivacea el límit inferior de la distribució del liquen en els troncs i marca el nivell superior de la neu a l’hivern. Un comportament més o menys semblant tenen Hypogymnia physodes i Parmelia sulcata; la també epífita Parmeliopsis ambigua, que viu a la base dels troncs, marca el límit de Parmeliopsis. Aquesta espècie sembla no suportar el fred hivern fora de la neu, i per això el seu límit superior en la distribució indica el nivell mitjà de la innivació anual durant els hiverns. Altres espècies que tenen un comportament similar són conegudes com a líquens epífits quionòfils.

Així mateix, s’estan fent servir els líquens corticícoles i lignícoles com a indicadors del grau de maduresa del bosc, entès com la capacitat que té aquest ecosistema de crear el seu propi microclima amb una gran diversitat de microhàbitats. Es fa servir un índex (RIEC), el càlcul del qual es basa en la presència de 30 espècies indicadores d’alta estabilitat del bosc. La idea és aplicable a tot tipus de boscos, però s’han de triar les espècies indicadores. En el cas particular de Catalunya, per avaluar l’estat de conservació dels alzinars, s’ha proposat l’índex liquènic (IL), que es calcula a partir del nombre ponderat de tàxons indicadors (34 tàxons indicadors de bona qualitat i 10 de baixa qualitat) que es troben al bosc analitzat. No obstant això, i segons investigacions recents, hi ha una bona correlació entre la qualitat dels alzinars i la riquesa específica de líquens epífits, i això es postula com una nova metodologia per a avaluar l’estat de conservació d’un alzinar.

Finalment, característiques dels líquens com són la seva gran longevitat, i altres esmentades anteriorment, els fan adients per ser utilitzats en el biomonitoratge, entès com la vigilància i la supervisió de l’evolució d’unes condicions ambientals o d’un ecosistema.

La llista següent (a partir de Longán, 2006) presenta els tàxons que formen part de l’índex liquènic proposat per avaluar l’estat de conservació dels alzinars de Catalunya.