Jukka Aroviita tutki väitöskirjassaan jokien ja purojen biologisen tilan mittaamismenetelmiä. Aroviita osoitti, että ihmistoiminnan aiheuttamat biologiset muutokset voivat jäädä havaitsematta, jos eliöyhteisöjen luonnollista taustavaihtelua ei oteta kunnolla huomioon.

- Tällöin vesistöjen saatetaan arvioida olevan paremmassa kunnossa kuin ne todellisuudessa ovatkaan. Muutosten tunnistamistarkkuuden tulisi olla mahdollisimman hyvä, sillä tila-arvioilla on myös juridisesti määräytyviä yhteiskunnallisia ja taloudellisia seuraamuksia, Aroviita toteaa.

Vielä 1990-luvulla järvien ja jokien tilaa arvioitiin suurelta osin ihmisen näkökulmasta ja veden kemian perusteella. Nykylainsäädäntö edellyttää kokonaisvaltaista ja eliöstöä korostavaa vesistöjen tilan mittaamista ja suojelua sekä heikentyneen tilan parantamista.

Uusien säädösten toteuttamiseen tarvitaan uusia menetelmiä. Ihmistoiminnan aiheuttaman muutoksen suuruutta tulisi mitata poikkeamana luonnontilasta, eli ns. vertailuoloista.

Aroviidan mukaan suuri haaste on arvioida laajojen alueiden ja useiden eliöryhmien, kuten vesikasvien, pohjaeläinten ja kalojen tilaa yhdenmukaisesti ja niiden luonnollinen vaihtelu huomioiden.

Aroviita vertaili väitöstyössään kahta menetelmää vertailuolojen muodostamisessa virtavesien pohjaeläimistölle. Monimuuttujainen ennustava mallinnus oli EU:n vesipuitedirektiivin edellyttämää kategorista jokityypittelyä soveliaampi vertailuolojen määrittelyyn.