A comparative analysis of biotic indices that use macroinvertebrates to assess water quality in a coastal river of Paraná state, southern Brazil / Análise comparativa de índices bióticos de avaliação de qualidade de água, utilizando macroinvertebrados, em um rio litorâneo do estado do Paraná, sul do Brasil

ABSTRACT

Biotic indices to monitor water quality are helpful tools for evaluating the health of rivers and lakes. In Brazil water samples are mainly analyzed using physical and chemical attributes, because most biotic indices were developed in other countries and their effective application to Brazilian ecosystems requires significant research. This study compared four biotic indices commonly used to evaluate water quality via benthic macroinvertebrates in order to determine which index best reflects ecosystem health in a coastal river in Brazil's Paraná state. We also analyzed functional feeding groups. The indices studied were 1) EPT (percent of Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera); 2) BMWP' (Biological Monitoring Work Party System); 3) BMWP'-ASPT (Average Score per Taxon); and 4) HFBI (Hilsenhoff Family Biotic Index). All indices were calculated from five samples collected from April 2005 to April 2006 at two stations on the coastal do Pinto River. The river's headwaters are inside a protected area but impacts increase downriver (e.g., towns, cattle grazing, tourism). The HFBI index did the poorest job of reflecting water quality. No one index performed better than the others, and all indices yielded water quality scores that did not accurately reflect macroinvertebrate community structure because all of them had differences between ordination scores and the structure of assemblage. The functional feeding groups protocol classified the lower stretch of the river as disturbed due to human impacts, suggesting that this method is a good one to evaluate health in environments.

RESUMO

A utilização de índices bióticos como ferramenta para o biomonitoramento da qualidade de recursos hídricos tem sido eficaz no diagnóstico de rios e lagos. As variáveis utilizadas atualmente para o monitoramento da qualidade de água são de caráter biológico, físico e químico. Os índices bióticos aplicados no país são de origem estrangeira na sua maioria, não sendo, portanto, totalmente representativos dos ecossistemas regionais. É preciso testar a eficiência destes índices bióticos nas nossas ecorregiões. Este estudo teve como objetivo fazer uma análise comparativa entre quatro índices bióticos de avaliação da qualidade de água utilizando a macrofauna de invertebrados bentônicos com o intuito de diagnosticar o índice mais indicado para os rios litorâneos no Paraná, bem como caracterizar o ambiente e avaliar sua saúde ambiental por meio da utilização de análises dos grupos de alimentação funcional. Para isso foram selecionados quatro índices bióticos 1) EPT INDEX (Porcentagem de Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera); 2) BMWP' (Biological Monitoring Work Party System); 3) BMWP'-ASPT (Average Score per Taxon); e 4) HFBI (Hilsenhoff Family Biotic Index), que foram aplicados em dois trechos de um rio litorâneo do Estado do Paraná. O rio do Pinto nasce em área preservada e recebe ao longo de seu curso uma série de despejos, sejam de origem doméstica, agrícola ou de atividade de lazer. Foram feitas cinco amostragens entre abril de 2005 e abril de 2006 em dois pontos distintos do rio do Pinto, Morretes (PR). Foi constatado que dos índices bióticos, o HFBI é o que menos reflete as condições de qualidade de água e não há um índice biótico mais recomendado, uma vez que todos apresentam discrepâncias entre os escores obtidos e a estrutura da composição faunística. O protocolo de grupos de alimentação funcional revela um rio desestruturado na porção a jusante que se encontra sob influência antrópica, sugerindo ser este um método eficiente de diagnóstico de ambientes.