Espécies indicadoras são plantas e animais que, pela sua presença, abundância, falta de abundância, ou composição química, demonstram algum aspecto distintivo do carácter ou qualidade de um ambiente.
Por exemplo, em locais onde ocorrem minerais ricos em metais na superfície do solo, as espécies indicadoras de plantas podem ser examinadas para compreender os padrões de poluição natural, e podem mesmo ser uma ferramenta utilizada na prospecção de potenciais corpos de minério. Muitas vezes, as plantas indicadoras acumulam grandes concentrações de metais nos seus tecidos. Concentrações de níquel tão grandes como 10% foram encontradas nos tecidos de plantas indicadoras da família da mostarda (Alyssum bertolanii e A. murale) na Rússia, e uma concentração tão grande como 25% ocorre no látex azul de Sebertia acuminata da ilha do Pacífico da Nova Caledónia. Do mesmo modo, o Becium homblei, relacionado com a menta, tem sido importante na descoberta de depósitos de cobre em partes de África, onde está confinado a solos contendo mais de 0,16 oz/lb (1.000 mg/kg) de cobre, porque pode tolerar mais de 7% de cobre no solo. Os chamados musgos de cobre têm sido utilizados pelos prospectores como indicadores botânicos de mineralizações de superfície deste metal na Escandinávia, Alasca, Rússia, e noutros lugares.
As plantas são também utilizadas como indicadores de minerais serpentinos, um constituinte natural do solo que em grandes concentrações pode tornar o substrato tóxico para o crescimento da maioria das plantas. A toxicidade dos solos influenciados pela serpentina é causada principalmente por um desequilíbrio da disponibilidade de cálcio e magnésio, juntamente com a ocorrência de grandes concentrações de níquel, crómio e cobalto tóxicos, e pequenas concentrações de potássio, fósforo e azoto. Os solos serpentinos são comuns em partes da Califórnia, onde desenvolveram uma flora distinta com várias espécies indicadoras, muitas das quais são endémicas deste tipo de habitat (ou seja, não ocorrem em mais lado nenhum). Um género da família da mostarda, Streptanthus, tem 16 espécies endémicas de sítios serpentinos na Califórnia. Três espécies têm distribuições especialmente estreitas: Streptanthus batrachopus, S. brachiatus, e S. niger, ocorrem apenas em alguns locais. Streptanthus glandulosus, S. hesperidis, e S. polygaloides mantêm distribuições mais amplas, mas também são restritas a sítios serpentinos.
Plantas indicadoras também ocorrem em muitas áreas semiáridas em solos contendo selénio. Algumas destas plantas podem acumular este elemento em grandes concentrações, e podem ser venenosas para o gado, causando uma síndrome conhecida como “cambalear cego” ou “doença alcalina”. As plantas mais importantes que acumulam selénio na América do Norte encontram-se no género Astragalus, da família das leguminosas. Existem cerca de 500 espécies de Astragalus na América do Norte, 25 das quais podem acumular até 15 mil ppm (partes por milhão) de selénio na folhagem. Estas espécies de Astragalus podem emitir produtos químicos contendo selénio para a atmosfera, o que dá às plantas um odor distinto e desagradável.
p>Por vezes são utilizadas espécies indicadoras como medidas de qualidade do habitat ou do ecossistema. Por exemplo, animais com um requisito especializado para florestas antigas podem ser utilizados como um indicador da integridade desse tipo de ecossistema. As aves dependentes do crescimento antigo na América do Norte incluem a coruja manchada (Strix occidentalis), o pica-pau-choque (Picoides borealis), o murrelet marmoreado (Brachyramphus marmoratus), e o marten de pinheiro (Martes americana). Se a área e qualidade da floresta de crescimento antigo em alguma área for suficiente para permitir que estes animais indicadores mantenham populações viáveis, isto sugere algo positivo sobre a saúde do ecossistema maior e de crescimento antigo. Em contraste, se um plano de exploração florestal proposto for considerado uma ameaça às populações destas espécies, isto também indica um desafio à integridade da floresta de crescimento antigo de forma mais ampla.
As espécies indicadoras também podem ser usadas como medidas de qualidade ambiental. Por exemplo, muitas espécies de líquenes são muito sensíveis aos gases tóxicos, tais como o dióxido de enxofre e o ozono. Estas “espécies” (na realidade, os líquenes são uma simbiose entre um fungo e uma alga) têm sido monitorizadas em muitos locais para estudar a poluição atmosférica. Os danos graves aos líquenes são especialmente comuns em cidades com poluição crónica do ar, e perto de grandes fontes pontuais de gases tóxicos, tais como fundições de metais.
Simplesmente, os invertebrados aquáticos e os peixes têm sido vulgarmente pesquisados como indicadores da qualidade da água e da saúde dos ecossistemas aquáticos. Se um local tem populações dos chamados “vermes de esgoto” ou tubíferos (Tubificidae), por exemplo, isto quase sempre sugere que a qualidade da água foi degradada por entradas de esgotos ou outra matéria orgânica que consome oxigénio. Os vermes tubíferos podem tolerar água praticamente anóxica, em contraste com a maioria dos animais de ambientes não poluídos, tais como as mayflies (efeméroptera) e as stoneflies (Plecoptera), que requerem condições bem oxigenadas.
Muitas vezes, a falta de presença de uma espécie indicadora é indicativa de alteração ou contaminação ambiental. Por exemplo, as ninfas de mosca-pedra acima mencionadas, se ausentes de um riacho onde normalmente se esperaria que residissem, podem indicar uma falta de oxigenação ou a presença de um poluente. As larvas de Caddisfly, as ninfas de mayfly, e as ninfas de pedra são frequentemente utilizadas para avaliar a qualidade da água e a presença de drenagem ácida de minas na Pensilvânia ocidental, onde a extracção de carvão é predominante e pode afectar as bacias hidrográficas próximas.
Outro exemplo actual envolve rãs e salamandras como espécies indicadoras. As populações de anfíbios estão a diminuir à escala global. Pensa-se que o seu declínio é um indicador de ambientes contaminados. Por conseguinte, os números de anfíbios a nível mundial estão a ser monitorizados de perto. Num exemplo relacionado, os ovos de certas espécies de aves são testados quanto à presença de pesticidas orgânicos.
p>Muita investigação está a ser feita pelos governos para estabelecer com precisão que espécies de plantas e animais podem actuar como sentinelas de contaminantes ambientais particulares. Aqui, as espécies indicadoras mostram directamente a persistência de produtos químicos perigosos no ambiente. Através da utilização de espécies indicadoras, espera-se então que potenciais problemas ambientais possam ser identificados antes de resultarem em danos irrevogáveis.