Research Paper

Biocontamination of benthic macroinvertebrate assemblages in Croatian major rivers and effects on ecological quality assessment

Biocontamination des assemblages de macroinvertébrés benthiques dans les grands fleuves croates et effets sur l'évaluation de la qualité écologique

¹ Hrvatske vode, Central Water Management Laboratory, Ulica grada Vukovara 220, 10000 Zagreb, Croatia
² Department of Biology, Faculty of Science, University of Zagreb, Rooseveltov trg 6, 10000 Zagreb, Croatia
³ University of Belgrade, Institute for Biological Research “Siniša Stanković”, 142 Despota Stefana Blvd, 11060 Belgrade, Serbia
⁴ Ulica grada Mainza 28, 10000 Zagreb, Croatia
⁵ Department of Teacher Education Studies in Gospić, University of Zadar, dr. Ante Starčevića 12, 53000 Gospić, Croatia

^* Corresponding author: kzganec@unizd.hr

Abstract

We studied the composition of non-indigenous macroinvertebrate species (NIMS) and biocontamination level in four major large Croatian rivers (the Danube, Sava, Drava and Mura) to establish which environmental parameters are the most important for the composition of NIMS assemblages and to determine how NIMS affect biological metrics regularly used in ecological quality assessment. We sampled benthic macroinvertebrates at 48 sites (44 lotic + 4 lentic), and among 236 taxa, 21 NIMS were identified, of which 9 were widespread and abundant. Only 14.6% of sites exhibited no biocontamination, 18.7% exhibited low or moderate biocontamination and 66.7% exhibited high or severe biocontamination. Higher biocontamination in the Drava may be due to both the proximity to the Danube as the main source of NIMS and the existence of three large reservoirs. We found significantly negative correlation between the number of NIMS and native taxa. The significant correlations between biocontamination indices and tested biological metrics were as follows: negative with %EPT, EPT-S, BMWP and IBE AQEM, while positive with HR-SI. This indicates that at sites where NIMS are abundant and native taxa scarce, standard biological metrics could provide unreliable results and compromise the assessment of ecological status of large rivers.

Résumé

Nous avons étudié la composition des macroinvertébrés non indigènes (NIMS) et le niveau de biocontamination de quatre grands fleuves croates (Danube, Sava, Drava, Mura) pour établir quels paramètres environnementaux sont les plus importants pour la composition des assemblages NIMS et pour déterminer comment les NIMS affectent les paramètres biologiques régulièrement utilisés dans les évaluations écologiques. Nous avons échantillonné des macroinvertébrés benthiques sur 48 sites (44 lotiques + 4 lentiques) et parmi 236 taxons, 21 NIMS ont été identifiés, dont neuf étaient répandus et abondants. Seulement 14,6 % des sites ne présentaient aucune biocontamination, 18,7 % présentaient une biocontamination faible ou modérée et 66,7 % présentaient une biocontamination élevée ou grave. Une biocontamination plus importante dans la Drava pourrait être due à la fois à la proximité du Danube, principale source de NIMS, et à l'existence de trois grands réservoirs. Nous avons constaté une corrélation négative significative entre le nombre de NIMS et les taxons indigènes. Les corrélations significatives entre les indices de biocontamination et les mesures biologiques testées étaient les suivantes : négatives avec %EPT, EPT-S, BMWP, IBE AQEM et positives avec HR-SI. Cela indique que sur les sites où les NIMS sont abondants et où les taxons indigènes sont rares, les mesures biologiques standard pourraient fournir des résultats peu fiables et compromettre l'évaluation de l'état écologique des grandes rivières.