Oltre 123 specie di fauna d’acqua dolce si sono estinte in Nord America dal 1900. Delle specie d’acqua dolce nordamericane, si stima che il 48,5% dei mitili, il 22,8% dei gasteropodi, il 32,7% dei gamberi, il 25,9% degli anfibi e il 21,2% dei pesci siano in pericolo o minacciati. I tassi di estinzione di molte specie potrebbero aumentare gravemente nel prossimo secolo a causa di specie invasive, perdita di specie chiave di volta, e specie che sono già funzionalmente estinte (ad esempio, specie che non si riproducono). Anche usando stime conservative, i tassi di estinzione dei pesci d’acqua dolce in Nord America sono 877 volte più alti dei tassi di estinzione di fondo (1 su 3.000.000 anni). I tassi di estinzione previsti per gli animali d’acqua dolce sono circa cinque volte superiori a quelli degli animali terrestri, e sono paragonabili a quelli delle comunità della foresta pluviale. Dato il terribile stato della biodiversità d’acqua dolce, un team di scienziati e professionisti di tutto il mondo ha recentemente redatto un piano d’azione d’emergenza per cercare di ripristinare la biodiversità d’acqua dolce.
Le attuali tecniche di biomonitoraggio delle acque dolci si concentrano principalmente sulla struttura della comunità, ma alcuni programmi misurano indicatori funzionali come la domanda biochimica (o biologica) di ossigeno, la domanda di ossigeno dei sedimenti e l’ossigeno disciolto. La struttura della comunità di macroinvertebrati è comunemente monitorata a causa della diversa tassonomia, della facilità di raccolta, della sensibilità a una serie di fattori di stress e del valore complessivo dell’ecosistema. Inoltre, la struttura della comunità algale (spesso usando le diatomee) è misurata nei programmi di biomonitoraggio. Le alghe sono anche tassonomicamente diverse, facilmente raccoglibili, sensibili a una serie di fattori di stress e complessivamente preziose per l’ecosistema. Le alghe crescono molto rapidamente e le comunità possono rappresentare rapidi cambiamenti nelle condizioni ambientali.
Oltre alla struttura della comunità, le risposte ai fattori di stress dell’acqua dolce sono indagate da studi sperimentali che misurano i cambiamenti del comportamento degli organismi, i tassi alterati di crescita, riproduzione o mortalità. I risultati sperimentali su singole specie in condizioni controllate non sempre riflettono le condizioni naturali e le comunità multi-specie.
L’uso di siti di riferimento è comune quando si definisce la “salute” idealizzata di un ecosistema di acqua dolce. I siti di riferimento possono essere selezionati spazialmente scegliendo siti con il minimo impatto di disturbo e influenza umana. Tuttavia, le condizioni di riferimento possono anche essere stabilite temporalmente usando indicatori conservati come valvole di diatomee, polline di macrofite, chitina di insetti e scaglie di pesce possono essere usati per determinare le condizioni prima di disturbi umani su larga scala. Queste condizioni temporali di riferimento sono spesso più facili da ricostruire in acque ferme che in acque in movimento, perché i sedimenti stabili possono conservare meglio i materiali indicatori biologici.