Development of a multimetric index based on aquatic macroinvertebrates to assess the biological integrity in streams of the Bolivian inter-Andean valleys

Se presenta un índice multimétrico que permite discriminar la variabilidad ambiental natural de la antropogénica en 91 sitios (63 sitios de referencia y 28 sitios perturbados) distribuidos de manera uniforme a lo largo de la cuenca alta del Río Grande (Bolivia). En este procedimiento se utilizaron inicialmente 12 métricas que reflejan distintos atributos de la estructura y el funcionamiento de la comunidad de macroinvertebrados acuáticos, por su potencial como indicadoras de alteración de ambientes acuáticos. En principio, usando los sitios de referencia, se desarrollaron modelos estadísticos que describen la respuesta de las distintas métricas a la variabilidad ambiental natural. Luego se utilizaron estos modelos para predecir la respuesta de las métricas en condiciones alteradas, para lo cual se usaron los sitios que presentaban distintos tipos de perturbación antropogénica (i.e., perturbación por actividad agrícola, urbana y minera). De las 12 métricas iniciales se conservaron sólo cinco para elaborar el índice final (riqueza total, abundancia total, riqueza de Ephemeroptera, Plecoptera y Trichoptera (EPT), porcentaje en abundancia de EPT y porcentaje en abundancia de raspadores). Estas métricas resultaron las más efectivas al responder de manera significativa al gradiente de perturbación. Este índice distinguió con claridad los sitios de referencia de los perturbados, y mostró una relación lineal negativa significativa frente a un gradiente de perturbaciones físicas y químicas. Esta aproximación puede servir como herramienta de biomonitoreo para evaluar la integridad biótica y la biodiversidad acuática en los ríos de la región de los valles interandinos de Bolivia. We developed a multimetric index that could discriminate natural from anthropogenic variability in 91 sites (63 reference sites and 28 disturbed sites) fairly evenly distributed across the upper Grande River Basin (Bolivia). To do so, we examined 12 candidate metrics for their potential to indicate degradation and reflecting different aspects of macroinvertebrate assemblage structure and function. Initially, using the reference sites, we developed statistical models describing the response of the different metrics to the natural environmental variability. In a second step, using sites experiencing three types of anthropogenic disturbances (i.e., agriculture, urban and mining activities), we quantified the deviation in the response of each metric model between reference and disturbed conditions. From the initial 12 metrics, we retained only 5 metrics in the final index (total richness, total abundance, richness of Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera (EPT), percentage of EPT abundance and percentage of scrapers abundance). These metrics were the most effective ones in responding to anthropogenic disturbances. Our final index performed well in discriminating between reference and disturbed sites, giving a significant negative linear response to a gradient of physical and chemical anthropogenic disturbances. This index can be used as a monitoring tool to evaluate the biological integrity and aquatic biodiversity of the Bolivian inter-Andean valleys streams. Fil: Moya, Nabor. Universidad Mayor de San Simón; Bolivia Fil: Dominguez, Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucuman. Instituto de Biodiversidad Neotropical. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo. Instituto de Biodiversidad Neotropical. Instituto de Biodiversidad Neotropical; Argentina Fil: Goitia, Edgar. Universidad Mayor de San Simón; Bolivia Fil: Oberdorff, Thierry. Muséum National d'Histoire Naturelle; Francia