El documento describe los métodos para desarrollar índices multimétricos para evaluar la calidad ecológica de los ríos basados en los macroinvertebrados. Explica cómo seleccionar métricas candidatas a partir de los datos, asignarles puntuaciones en función de su respuesta al impacto, y combinar las métricas en un índice final para clasificar los sitios en función de su grado de alteración.

1. EL ESTADO ECOLÓGICO USO DE LOS
MACROINVERTEBRADOS
RIBERA
HIDROMORFOLOGÍA

2. Macroinvertebrados y métodos
ordenación y clasificación
Unimétricos
Medida única
e.g. Índices bióticos, diversidad
Univariable
Multimétricos
Varias medidas e.g. Índices integridad bilógica
(IBI)
Gradientes indirectos
Ordenación (CA, PCA, DCA)
e.g. RIVPACS, AUSRIVAS
Multivariables
Gradientes directos
(CCA, RDA)
Multivariable
Multidimensional (MDS)
Clasificación, Clusters (Twinspan,
k-means)
Asociación

3. Índices multimétricos
Utilización de diversas métricas
combinadas.
Combinación posible de diversas maneras
Los mas conocidos son los I.B.I. (Índices
de Integridad Biológica), muy utilizados en
peces
Muchas aproximaciones diferentes.

4. INDICES DE INTEGRIDAD BIOLÒGICA: I.B.I.
Sistema desarrollado por J. Karr i de gran uso en U.S.A.
Es un paso mas en la evolución del pensamiento respecto a lo
que significa la contaminación y como caracterizarla y combatirla
Dilución: solución para la contaminación
Limpiar el agua soluciona el problema
Hay que mantener y/o restaurar la
comunidad biológica: aplicar Biocriterios

5. PROBLEMAS PARA LOS BIOCRITERIOS
1 – Visión reduccionista de los ecosistemas acuáticos, falta de
interdisciplinariedad.
2 – Mucha legislación pero poca se cumple.
3 – Métodos fallidos (EIA, Bioensayos).
4 – Demasiados índices, variabilidad de los mismos.
5 – Métodos no estandarizables
6 – Bajo índice coste/efectividad
7 – Falta de referencias y comparación de grupos heterogéneos.

6. I.B.I. fUNDAMENTOS
– Se empieza con las comunidades de peces.
– Tiene una base regional. Hay que establecer regiones similares
de faunas similares (ECOREGIONES)
- Es básico disponer de algunos puntos de referencia para saber
cuales són los valores de los índices para estos puntos para así
poder comparar.
-Se usan 12 diferentes atributos agrupados en 3 grupos de
métricas:
-La riqueza de especies y la composición de la comunidad.
-la composición trófica, y la abundancia.
- Para cada métrica se definen tres puntuaciones:
-Igual o ligera desviación de la referencia (5 puntos)
-Desviación moderada de la referencia (3 p.)
-Desviación elevada respecto referencia ( 1 p.)
Requiere un estudio profundo para dar los límites para cada
puntuación o un criterio “experto”.

7. I.B.I. fUNDAMENTOS
Las métricas usadas varían de Ecoregion a Ecoregion así como lo
hacen las especies usadas (se usa en 30 estados de USA y en
algunos de ellos tiene fuerza legal en litigios).
Ventajas:
Es un índice cuantitativo en algunas métricas
Se usa respecto a una referencia (condición natural)
Refleja diferentes atributos de los sistemas biológicos
Barato y simple
Sensible a todo tipo de cambios ambientales
Adaptable a las circunstancias locales
Incorpora el criterio de los expertos
Posibles problemas:
Si hay pocas especies
Si hay muchos endemismos
La salinidad de los estuarios

8. I.B.I. Métricas usadas
Grupo Ejemplos
Número total especies Número especies nativas
“Darter species” Especies insectívoras, salmónidos juveniles
“Sunfish species” Nº ciprínidos, % de especies de cabecera
“Sucker species” Truchas adultas, “catfish”
Nº especies intolerantes % sp sensibles, % sp anfibias..
%Green sunfish % carpas comunes, % sp tolerantes
%Omnivoros % generalistas
% ciprínidos insectívoros Truchas juveniles, % insectívoros
% carnívoros % de salmónidos pescables, % sp pioneras
Número ind/esfuerzo Densidad, % especies abundantes
% Híbridos % especies introducidas, % nativas
% individuos enfermos
Biomasa total de peces

9. Proyecto FAME
Herramientas Condiciones
Clasifi- Estándard
Tipología de referencia Métricas
básicas cación de de
de ríos y pre- candidatas
especies muestreo
clasificación
Base de
Datos FIDES
‘Aproximación espacial’ ‘Aproximación por
Modelización’
Condiciones
Condiciones
de Modelo de Modelo de
Desarrollo de referencia
degradación referencia degradación
del Método específicas
específicas
Propuesta Propuesta
de índices de índice
multimetricos multimetrico
Metodología propuesta
Validación
del Método Comparición con los métodos existentes Prueba de campo
Metodología final
Divulgación
Programa de PC, manual publicaciones Página web FAME

10. Tipologia de ríos-Peces
0 5 10 15 20 25 30
2
Trucha
+
Barbos
mont.
3
Bagre
1
Barbos
mont.
5
Trucha
4
Max.
diversidad

11. “Sreening” de métricas
Pre-clasificación de las estaciones con las variables de
impacto
Se testaron un total de 528 métricas potenciales
Composición de especies
Abundancia
Tolerancia
Hábitat
Reproducción
Longevidad
Alimentación
Migración

12. Selección de métricas
Box-plot
+
KW
Spearman R (impacto vs no impacto)
P < 0.05 Métricas
Impacto X Métricas Candidatas
P < 0.05 P > 0.05
Respuesta
Rechazada
significativa

13. Selección de métricas
Score 5
Métrica
Score 3
Score 1
1 2 3 4 5
Impacto

14. Selección de métricas
Box-plot
+
KW
Spearman R (impacto vs no impacto)
P < 0.05 Métricas
Impacto X Métricas Candidatas
P < 0.05 P > 0.05
Métricas R<0.8
finales Respuesta
Rechazada
significativa
R>0.8
Spearman R
Rechazada

15. Scoring de las métricas
Score 5
Score 3
Metric value
Score 1
Non-Outlier Max
Non-Outlier Min
75%
25%
Non impacted sites Impacted sites Median

16. Valor
Montaña húmeda Intervalo
Métrica
perc_sp_native 1 < 20%
3 20–80%
5 > 80%
perc_sp_Intol 1 < 50%
3 50–80%
5 > 80%
120
120
100
100
80
80
60
60
32
40
40 4
Perc_sp_native
20
20
perc_sp_Intol
0 1
35
25
0 15
25
3
-20
-20
N= 4 33
N= 4 33
0 1 0 1
Estacions no impactades Estacions no impactades

17. IBICAT
Tipo de Métrica Score
Río
1 3 5
1 Nr. Nativas 0 1 >1
Nr. nativas insectivoras 0 1 >1
Nativas Intolerantes (ind/ha) 0 <1500 ≥1500
2 % Nativas <20 20-80 >80
% Nativas Intolerantes <50 50-80 >80
3 % Nativas <40 40-80 >80
% Nativas Insectivoras <40 40-80 >80
Nr. nativas / Nr. Hist. nativas <0.3 0.3-0.6 >0.6
4 Nr. tolerantes 0 1 >1
Nativas alta longevidad (ind/ha) <1000 1000-3000 >3000
Nr. Nativas litofilicas 0 1 >1
5 Densidad total de nativas (ind/ha) <400 400-1200 >1200

18. I.B.I. en California
Valores de 0 a 10 para cada métrica
Valor final del índice entre 0 i 100 (10 métricas)
El valor de 10 para cada métrica es el valor del 80th percentil.
Para el valor de 0 se usa 10th percentil de los puntos de no
referencia.
El rango que queda se divide por nueve y así tenemos los valores
para cada métrica entre 0 y 1 a partir del valor original de la
misma.
(Ode et al, 2005 Env. Management, 35:4:493-504)

19. En otro estudio, el I.B.I. fue sensible a la cantidad de espacio
impermeabilizado en un área con importante presencia humana

20. INDICES MULTIMÉTRICOS.
COMBINAN DIFERENTES MÉTRICAS SENSIBLES A UN TIPO O
VARIOS DE CONTAMINACIÓN.
Selección de métricas
Correlación con presiones
Peso de cada métrica y combinación

21. CATEGORIA MÉTRICA RESPUESTA Bolivia Brasil
AL IMPACTO
Riqueza Número total de taxa Disminución +1 +
Taxa familias Disminución +1
Taxa EPT Disminución +1 +1
Taxa Ephemeroptera Disminución +
Taxa Plecoptera Disminución +
Taxa Trichoptera Disminución +
Composición % EPT Disminución +1 +
% Chironomidae Aumento +1
% Ephemeroptera Disminución +
% Plecoptera Disminución +
% Trichoptera Disminución +
% Coleoptera Disminución +1
% Odonata Aumento +
% Diptera Aumento +1
Tolerancia/Intolerancia Número de taxa intolerantes Disminución
% de organismos tolerantes Aumento
% del taxon dominante Aumento
BMWP Disminución +1
EPT/Chironomidae Disminución +
Baetidae/Ephemeroptera Aumento +
Abundancia (valor absoluto) Abundancia de EPT Disminución +
Abundancia de Chironomidae Incremento +1
Abundancia total Disminución +
Características tróficas % Filtradores Variable + +
% Raspadores Disminución + +
% Recolectores Disminución + +
% Trituradores Disminución + +1
% Depredadores Disminución + +
Habitat % de animales adheridos Disminución

23. Rios temporales, relación con presiones
2.0 2.0
r ² 0.60 r ² 0.71
1.5 1.5
EQR - IASPT-2
EQR - IBMWP
•Number of families (r2 = 0.58)
1.0 1.0
0.5 0.5
•IASPT-2 (Iberian ASPT minus 2) (r2 = 0.71)
0.0 0.0
•IBMWP (Iberian BMWP) (r2 = 0.60)
•EPT (number of families of Ephemeroptera,
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Organic pollution pressure
Organic pollution pressure
6 2.0
Plecoptera, Trichoptera) (r2 = 0.59)
5
r ² 0.22
1.5
r ² 0.60
•Log Selected ETD+1 (Log10 of 1 + sum of
abundance of Heptageniidae, Ephemeridae,
EQR - Log Sel EPTCD+1
4
EQR - Sel EPTCD rel
1.0
3
Brachycentridae, Goeridae, Odontoceridae,
2
1
0.5
Limnephilidae, Polycentropodidae, Athericidae,
0
0.0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Dixidae, Dolichopodidae, Empididae,
Stratiomyidae) (r2 = 0.56)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Organic contamination pressure
Organic pollution pressure
8 2.0
•Log Sel EPTCD+1 (Log10 of 1 + sum of
r ² 0.03
1.5
r ² 0.56
abundance of selected EPTCD: Chloroperlidae,
6
Nemouridae, Leuctridae, Leptophlebiidae,
EQR - Log Sel ETD+1
EQR - Sel EPTCD/DE
Ephemerellidae, Philopotamidae, Limnephilidae,
4 1.0
2
0.5
Psychomyiidae, Sericostomatidae, Elmidae,
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
0.0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Dryopidae, Athericidae) (r2 = 0.60)
Organic pollution pressure Organic pollution pressure
Mejores métricas

24. Datos cualitativos
Qualitative ICM (ICM 11):
• IASPT-2: Iberian Average Score Per Taxon minus 2 (using Alba-Tercedor values)
• EPT: number of families of Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera
• Num. of taxa: Number of faminies
ICM 11 (qual) Weight
IASPT-2 0.5
EPT 0.3
Num of taxa 0.2

25. Datos cuantitativos
Quantitative ICM (ICM 10):
• IASPT-2: Iberian Average Score Per Taxon minus 2 (using Alba-Tercedor values)
• Log Sel EPTCD+1: Log10 of 1 + sum of abundances of Chloroperlidae, Nemouridae,
Leuctridae (Plecoptera), Leptophlebiidae, Ephemerellidae (Ephemeroptera),
Philopotamidae, Limnephilidae, Psychomyidae, Sericostomatidae (Trichoptera),
Elmidae, Dryopidae (Coleoptera), Athericidae (Diptera)
• EPT: number of families of Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera
• Num. of taxa: Number of families
ICM 10 (quant) Weight
IASPT-2 0.4
Log Sel EPTCD+1 0.2
EPT 0.2
Num of taxa 0.2

27. Intercalibración del índice nacional IBMWP
1.6 1.6
1.4 r ² 0.75 1.4 r ² 0.74
1.2 1.2
1.0 1.0
EQR ICM 10 R-M5
EQR ICM 11 R-M5
0.8 0.8
0.6 0.6
0.4 0.4
0.2 0.2
0.0 0.0
-0.2 -0.2
-0.4 -0.4
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Organic pollution pressure
Organic pollution pressure
2.0 2.0
1.8 r ² 0.84 r ² 0.84
1.6
1.5
1.4
1.2
EQR IBMWP
EQR IBMWP
1.0 1.0
0.8
0.6
0.5
0.4
0.2
0.0 0.0
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
EQR ICM10 R-M5 EQR ICM 11 R-M5

28. ICM-Establecimiento EQR
Boundaries Italy Portugal Spain GUADALMED
benchmark
High - Good
ICM7 quantitative 0.892 0.793 0.92 0.92
ICM9 qualitative 0.944 0.695 0.97 0.80
STAR index 0.908 0.723 0.94 0.95
Good-Moderate
ICM7 quantitative 0.669 0.565 0.69 0.69
ICM9 qualitative 0.708 0.496 0.73 0.60
STAR index 0.681 0.515 0.73 0.72