The biological assessment and rehabilitation of the World’s rivers: an overview

dc.creatorMaria João Feio
dc.creatorRobert M. Hughes
dc.creatorMarcos Callisto de Faria Pereira
dc.creatorSusan J. Nichols
dc.creatorOghenekaro N. Odume
dc.creatorBernardo R. Quintella
dc.creatorMathias Kuemmerlen
dc.creatorFrancisca C. Aguiar
dc.creatorSalomé F.P. Almeida
dc.creatorPerla Alonso-EguíaLis
dc.creatorFrancis O. Arimoro
dc.creatorFiona J. Dyer
dc.creatorJon S. Harding
dc.creatorSukhwan Jang
dc.creatorPhilip R. Kaufmann
dc.creatorSamhee Lee
dc.creatorJianhua Li
dc.creatorDiego R. Macedo
dc.creatorAna Mendes
dc.creatorNorman Mercado-Silva
dc.creatorWendy Monk
dc.creatorKeigo Nakamura
dc.creatorGeorge G. Ndiritu
dc.creatorRalph Ogden
dc.creatorMichael Peat
dc.creatorTrefor B. Reynoldson
dc.creatorBlanca Rios-Touma
dc.creatorPedro Segurado
dc.creatorAdam G. Yates
dc.date.accessioned2024-07-30T21:18:35Z
dc.date.accessioned2025-09-08T22:55:11Z
dc.date.available2024-07-30T21:18:35Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractA avaliação biológica dos rios, ou seja, a sua avaliação através da utilização de assembleias aquáticas, integra os efeitos de múltiplos fatores de stress nestes sistemas ao longo do tempo e é essencial para avaliar o estado do ecossistema e estabelecer medidas de recuperação. Tem sido realizado em muitos países desde a década de 1990, mas não globalmente. E nos casos em que redes de monitorização nacionais ou multinacionais recolheram grandes quantidades de dados, as más classificações das massas de água não resultaram necessariamente na reabilitação dos rios. Assim, pretendemos aqui identificar as principais lacunas na avaliação biológica e na reabilitação de rios em todo o mundo, concentrando-nos nos melhores exemplos da Ásia, Europa, Oceânia e América do Norte, Central e do Sul. Nosso estudo mostrou que até o momento não é possível traçar um mapa mundial da qualidade ecológica dos rios. A avaliação biológica de rios e riachos só é implementada oficialmente em todo o país e regularmente na União Europeia, no Japão, na República da Coreia, na África do Sul e nos EUA. Na Austrália, Canadá, China, Nova Zelândia e Singapura foi implementado oficialmente a nível estadual/provincial (em alguns casos utilizando protocolos comuns) ou em grandes bacias hidrográficas ou mesmo apenas uma vez a nível nacional para definir condições de referência (Austrália) . Noutros casos, a monitorização biológica é motivada por um problema específico, avaliações de impacto, licenças de água ou pela necessidade de reabilitar um rio ou uma secção de rio (como no Brasil, Coreia do Sul, China, Canadá, Japão, Austrália). Em alguns países, os programas de monitorização só foram explorados por equipes de investigação, principalmente a nível local ou de captação (por exemplo, Brasil, México, Chile, China, Índia, Malásia, Tailândia, Vietname) ou implementados por grupos de ciência cidadã (por exemplo, África Austral, Gâmbia, África Oriental, Austrália, Brasil, Canadá). As avaliações de grande extensão existentes mostram uma perda impressionante de biodiversidade nas últimas 2–3 décadas nos rios do Japão e da Nova Zelândia (por exemplo, 42% e 70% das espécies de peixes ameaçadas ou em perigo, respectivamente). Existe uma condição má (abaixo da condição Boa) em 25% dos rios sul-coreanos, metade das massas de água europeias e 44% dos rios dos EUA, enquanto na Austrália 30% dos amostras foram significativamente prejudicados em 2006. No que diz respeito à reabilitação dos rios, a maior implementação ocorreu na América do Norte, Austrália, Norte da Europa, Japão, Singapura e República da Coreia. A maioria das medidas de reabilitação tem estado relacionada com a melhoria da qualidade da água e da conectividade fluvial para os peixes ou com a melhoria da vegetação ribeirinha. A extensão limitada da maioria das medidas de reabilitação (ou seja, não considerando toda a bacia hidrográfica) muitas vezes restringe a melhoria da condição biológica. No entanto, muitos projetos de reabilitação também carecem de monitorização pré e/ou pós-monitorização das condições ecológicas, o que impede a avaliação do sucesso e das deficiências das medidas de recuperação. As restrições econômicas são a limitação mais citada para a implementação de programas de monitorização e ações de reabilitação, seguidas por limitações técnicas, conhecimento limitado da fauna e da flora e das suas características de história de vida (especialmente em África, América do Sul e México), e fraca sensibilização por parte dos tomadores de decisão. Por outro lado, o envolvimento dos cidadãos é reconhecido como fundamental para o sucesso e a sustentabilidade dos projetos de reabilitação. Assim, estabelecer necessidades de reabilitação, definir objetivos claros, acompanhar o progresso na sua concretização e envolver as populações locais e as partes interessadas são recomendações fundamentais para projetos de reabilitação (Tabela 1). Programas de monitoramento de grande extensão e a longo prazo são também essenciais para fornecer uma visão realista do estado dos rios em todo o mundo. Em breve, o uso de amostras biológicas de DNA e eDNA para investigar a diversidade aquática poderá contribuir para a redução de custos e, assim, aumentar os esforços de monitoramento e uma avaliação mais completa da biodiversidade. Finalmente, propomos o desenvolvimento de equipas transcontinentais para elaborar e melhorar diretrizes técnicas para a implementação de programas de monitorização biológica e reabilitação de rios e estabelecer quadros financeiros e técnicos comuns para a gestão de bacias hidrográficas internacionais. Recomendamos também o fornecimento dessas equipes de especialistas através do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente para ajudar na extensão do conhecimento sobre biomonitoramento, bioavaliação e reabilitação de rios em todo o mundo.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.description.sponsorshipOutra Agência
dc.format.mimetypepdf
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.3390/w13030371
dc.identifier.issn2073-4441
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/72126
dc.languageeng
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.relation.ispartofWater
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectÁgua doce
dc.subjectRecursos naturais - Conservação
dc.subjectRios - Recuperação
dc.subject.otherEcological status
dc.subject.otherFreshwater
dc.subject.otherBiological elements
dc.subject.otherRestoration
dc.subject.otherReference conditions
dc.titleThe biological assessment and rehabilitation of the World’s rivers: an overview
dc.typeArtigo de periódico
local.citation.issue3
local.citation.spage371
local.citation.volume13
local.description.resumoThe biological assessment of rivers i.e., their assessment through use of aquatic assemblages, integrates the effects of multiple-stressors on these systems over time and is essential to evaluate ecosystem condition and establish recovery measures. It has been undertaken in many countries since the 1990s, but not globally. And where national or multi-national monitoring networks have gathered large amounts of data, the poor water body classifications have not necessarily resulted in the rehabilitation of rivers. Thus, here we aimed to identify major gaps in the biological assessment and rehabilitation of rivers worldwide by focusing on the best examples in Asia, Europe, Oceania, and North, Central, and South America. Our study showed that it is not possible so far to draw a world map of the ecological quality of rivers. Biological assessment of rivers and streams is only implemented officially nation-wide and regularly in the European Union, Japan, Republic of Korea, South Africa, and the USA. In Australia, Canada, China, New Zealand, and Singapore it has been implemented officially at the state/province level (in some cases using common protocols) or in major catchments or even only once at the national level to define reference conditions (Australia). In other cases, biological monitoring is driven by a specific problem, impact assessments, water licenses, or the need to rehabilitate a river or a river section (as in Brazil, South Korea, China, Canada, Japan, Australia). In some countries monitoring programs have only been explored by research teams mostly at the catchment or local level (e.g., Brazil, Mexico, Chile, China, India, Malaysia, Thailand, Vietnam) or implemented by citizen science groups (e.g., Southern Africa, Gambia, East Africa, Australia, Brazil, Canada). The existing large-extent assessments show a striking loss of biodiversity in the last 2–3 decades in Japanese and New Zealand rivers (e.g., 42% and 70% of fish species threatened or endangered, respectively). A poor condition (below Good condition) exists in 25% of South Korean rivers, half of the European water bodies, and 44% of USA rivers, while in Australia 30% of the reaches sampled were significantly impaired in 2006. Regarding river rehabilitation, the greatest implementation has occurred in North America, Australia, Northern Europe, Japan, Singapore, and the Republic of Korea. Most rehabilitation measures have been related to improving water quality and river connectivity for fish or the improvement of riparian vegetation. The limited extent of most rehabilitation measures (i.e., not considering the entire catchment) often constrains the improvement of biological condition. Yet, many rehabilitation projects also lack pre-and/or post-monitoring of ecological condition, which prevents assessing the success and shortcomings of the recovery measures. Economic constraints are the most cited limitation for implementing monitoring programs and rehabilitation actions, followed by technical limitations, limited knowledge of the fauna and flora and their life-history traits (especially in Africa, South America and Mexico), and poor awareness by decision-makers. On the other hand, citizen involvement is recognized as key to the success and sustainability of rehabilitation projects. Thus, establishing rehabilitation needs, defining clear goals, tracking progress towards achieving them, and involving local populations and stakeholders are key recommendations for rehabilitation projects (Table 1). Large-extent and long-term monitoring programs are also essential to provide a realistic overview of the condition of rivers worldwide. Soon, the use of DNA biological samples and eDNA to investigate aquatic diversity could contribute to reducing costs and thus increase monitoring efforts and a more complete assessment of biodiversity. Finally, we propose developing transcontinental teams to elaborate and improve technical guidelines for implementing biological monitoring programs and river rehabilitation and establishing common financial and technical frameworks for managing international catchments. We also recommend providing such expert teams through the United Nations Environment Program to aid the extension of biomonitoring, bioassessment, and river rehabilitation knowledge globally.
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-0362-6802
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-2341-4700
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-3553-8009
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-5220-3254
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-0509-4515
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-1362-3701
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-2207-0264
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-7240-7967
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-6100-4011
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-4658-9247
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-1070-1594
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-1178-4969
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-3274-8227
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-7764-8161
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-9031-5433
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-8905-9719
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-6237-5287
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-3921-0908
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-5917-7893
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentIGC - DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA
local.publisher.initialsUFMG
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