A multimetric approach for predicting the ecological integrity of New Zealand streams

Une approche multimétrique pour prédire l’intégrité écologique des cours d’eau en Nouvelle-Zélande

⁽¹⁾ Cawthron Institute, Private Bag 2, Nelson 7042, New Zealand
⁽²⁾ Department of Conservation, Private Bag 4715, Christchurch 8140, New Zealand

^⋆ Corresponding author: joanne.clapcott@cawthron.org.nz

Received: 25 June 2014
Revised: 18 August 2014
Accepted: 19 August 2014

Abstract

Integrating multiple measures of stream health into a combined metric can provide a holistic assessment of the ecological integrity of a stream. The aim of this study was to develop a multimetric index (MMI) of stream integrity based on predictive modelling of national data sets of water quality, macroinvertebrates, fish and ecosystem process metrics. We used a boosted regression tree approach to calculate an observed/expected score for each metric prior to combining metrics in a MMI based on data availability and the strength of predictive models. The resulting MMI provides a geographically meaningful prediction of the ecological integrity of rivers in New Zealand, but identifies limitations in data and approach, providing focus for ongoing research.

Résumé

L’intégration de plusieurs mesures de la santé des cours d’eau dans une métrique combinée peut fournir une évaluation globale de l’intégrité écologique d’un cours d’eau. Le but de cette étude était de développer un indice multimétrique (MMI) de l’intégrité des rivières basé sur la modélisation prédictive des ensembles de données nationales de métrologie de la qualité de l’eau, des macro-invertébrés, des poissons et des processus de l’écosystème. Nous avons utilisé une approche par l’arbre de décision stimulé pour calculer un score observé / prévu pour chaque métrique avant de combiner les paramètres dans une MMI basée sur la disponibilité des données et la force de modèles prédictifs. Le MMI résultant fournit une prédiction géographique significative de l’intégrité écologique des rivières en Nouvelle-Zélande, mais identifie les limites des données et de l’approche, et donne une orientation à la recherche en cours.