Non-indigenous macroinvertebrate species in Lithuanian fresh waters, Part 2: Macroinvertebrate assemblage deviation from naturalness in lotic systems and the consequent potential impacts on ecological quality assessment

Les espèces de macroinvertébrés non-indigènes dans les eaux douces lituaniennes , Partie 2 : Les écarts à la naturalité des assemblages de macroinvertébrés dans les écosystèmes lotiques et les impacts potentiels conséquents sur l’évaluation de la qualité écologique

Nature Research Centre, Akademijos str. 2, 08412 Vilnius-21, Lithuania,
arbas@ekoi.lt

Received: 17 June 2011
Revised: 14 October 2011
Accepted: 17 October 2011

Abstract

The biological pressure represented by non-indigenous macroinvertebrate species (NIMS) should be addressed in the implementation of EU Water Framework Directive as this can have a direct impact on the ’naturalness’ of the invaded macroinvertebrate assemblage. The biocontamination concept allows assessment of this deviation from naturalness, by evaluation of abundance and disparity contamination of an assemblage. This study aimed to assess the biocontamination of macroinvertebrate assemblages in Lithuanian rivers, thereby revealing the most high-impact non-indigenous species, and to explore the relationship between biocontamination and conventional metrics of ecological quality. Most of the studied rivers appeared to be impacted by NIMS. The amphipods Pontogammarus robustoides, Chelicorophium curvispinum and snail Litoglyphus naticoides were revealed as high-impact NIMS for Lithuanian lotic systems. Metrics of ecological quality which largely depend upon the richness of indicator taxa, such as the biological monitoring working party (BMWP) score and Ephemeroptera/Plecoptera/Trichoptera (EPT) taxa number, were negatively correlated with biocontamination, implying they could provide unreliable ecological quality estimates when NIMS are present. Routine macroinvertebrate water quality monitoring data are sufficient for generation of the biocontamination assessment and thus can provide supplementary information, with minimal extra expense or effort. We therefore recommend that biocontamination assessment is included alongside established methods for gauging biological and chemical water quality.

Résumé

La pression biologique représentée par des espèces non-indigènes de macroinvertébrés (NIMS) devrait être abordée dans la mise en œuvre de la directive cadre sur l’eau car cela peut avoir un impact direct sur la « naturalité » des communautés de macroinvertébrés envahies. Le concept de biocontamination permet d’évaluer cet écart de naturalité, par l’évaluation de la contamination en abondance et diversité d’une communauté. Cette étude vise à évaluer la biocontamination des assemblages de macroinvertébrés dans les rivières lituaniennes, révélant ainsi les espèces non indigènes à plus haute incidence, et d’explorer la relation entre la biocontamination et les métriques conventionnelles d’évaluation de la qualité écologique. La plupart des rivières étudiées semblent être touchées par les NIMS. Les amphipodes Pontogammarus robustoides, Chelicorophium curvispinum et les escargots Litoglyphus naticoides se révèlent comme NIMS à fort impact pour les systèmes lotiques lituaniens. Les métriques de qualité écologique, qui dépendent largement de la richesse de taxons indicateurs, tels que le score (BMWP) et le nombre de taxons Ephéméroptères / Plécoptères / Trichoptères (EPT), sont corrélés négativement avec la biocontamination, impliquant qu’ils pourraient fournir des estimations peu fiables de la qualité écologique, lorsque des NIMS sont présents. Les données de suivi de routine des macroinvertébrés pour l’estimation de la qualité de l’eau sont suffisantes pour la production de l’évaluation de la biocontamination et peuvent donc fournir des informations complémentaires, avec des frais ou un effort supplémentaire minimes. Nous recommandons donc que l’évaluation de la biocontamination soit incluse aux côtés des méthodes établies pour évaluer la qualité biologique et chimique de l’eau.