Simplified sampling of benthic macroinvertebrates from small streams

European Union legislation requires achievement of good ecological status of European streams and rivers. Because of that, the ecological status of all streams has to be assessed and evaluated. If there is a status identified less than good the remedial measures must be applied. For effective remediation it is necessary to find the cause of worse than good status classification. In urbanized areas is a number of urban drainage outlets with consequences in a necessity of very detailed biomonitoring. Due to time and money demands of such detailed monitoring, it is not possible to make standardized macroinvertebrates field sampling and processing to evaluate the ecological status. Therefore, admissible simplification of field sampling of macroinvertebrates compared to the standard AQEM method was searched for. Both the effect of the subjectivity of multihabitat sampling and the effect of the reduction of the number of sampling points and their uncertainties were studied with help of field experimental work and probabilistic Monte Carlo simulations. It was proved, that a substantial reduction of the number of sampling units (from 20 sampling units requested by European protocol AQEM) is possible only for ASPT and saprobity index (7 sampling units is sufficient) and diversity (9 sampling units is sufficient). A certain reduction (to 14 sampling units) is also possible for the number of individuals, % EPT and IBI index but no reduction can be applied in case of number of taxa and BMWP, where already the replicate 20 unit samples were biased by an unacceptable uncertainty.

Normy legislacyjne Unii Europejskiej (Ramowa Dyrektywa Wodna 2000/60/WE) wymagają osiągnięcia dobrego statusu ekologicznego rzek i strumieni na obszarze państw członkowskich. Z tego też powodu status ekologiczny rzek i strumieni krajów Unii powinien być określony i oceniony. W przypadku gdy status ten zostanie oceniony jako mniej niż dobry, powinny zostać podjęte odpowiednie środki zaradcze. Dla wdrożenia efektywnych działań polepszających stan ekologiczny strumieni należy najpierw zidentyfikować powody, dla których jest on niezadowalający. Na terenie obszarów zurbanizowanych zlokalizowanych jest zwykle wiele wylotów z systemów odprowadzających wody opadowe, które powinny być poddane odpowiednim procedurom biomonitoringu. Ze względu na znaczne nakłady finansowe i czasochłonność nie jest możliwe prowadzenie standardowych procedur pobierania i analizy próbek makrofauny bezkręgowej dla każdego z tak licznych punktów wraz z wymaganą oceną statusu ekologicznego. Stąd też poszukiwane są sposoby dopuszczalnego uproszczenia metod pobierania próbek makrobezkręgowców w odniesieniu do standardowych metod AQEM. W ramach przeprowadzonych badań, za pomocą terenowych prac eksperymentalnych oraz symulacji z wykorzystaniem metody Monte Carlo, analizowano efekty subiektywnego próbkowania siedlisk wielogatunkowych oraz zmniejszenia liczby punktów pobierania próbek powiązane z niepewnością próbkowania. Dowiedziono, że znaczne zmniejszenie liczby próbek (z 20 wymaganych w protokole AQEM) jest możliwe tylko dla indeksu ASPT i indeksu saprobowości (wynosi 7 próbek) oraz indeksu różnorodności (wystarczająca liczba 9 próbek). Zauważalne zmniejszenie liczby (do poziomu 14 próbek) jest możliwe również dla ilości osobników oraz % EPT i indeksu IBI. Jednakże niemożliwe jest zmniejszenie liczby próbek w celu prawidłowego określenia liczby taksonów oraz wartości BMWP, gdzie już w przypadku liczby powtórzeń na poziomie 20 próbek wynik obarczony jest wysokim poziomem niepewności.