Migratory fishes from rivers to reservoirs: seasonal and longitudinal perspectives

Migratory fishes have high ecological, social, and commercial value, and are strongly affected by river regulation. This study aimed to understand how migratory fishes use the longitudinal gradient, in an upstream to downstream direction of two free-flowing rivers and two reservoirs in a cascade within the Upper Grande River Basin, Brazil. The numeric abundance, biomass, richness, presence of fingerlings and juveniles, and the macroscopic gonadal maturation stage of migratory fishes were ascertained and evaluated bimonthly for two years. Recruitment in migratory fishes seems to rely completely on the free-flowing rivers upstream and their floodplains. Transition areas do not seem to have a significant role in recruitment. Therefore, we highlight the importance of maintaining the free flow of rivers and the integrity of their floodplains.

Recursos pesqueiros e a diversidade da ictiofauna no Alto rio Uruguai: efeito dos peixes predadores topo de cadeia

Para a manutenção da biodiversidade e exploração sustentável dos recursos pesqueiros, é necessário estabelecer um bom nível de conhecimento sobre os recursos aquáticos. A região do Alto rio Uruguai apresenta um grande potencial hidrelétrico, vinculado à presença de vales profundos e acentuada declividade longitudinal. Esta região, que se destaca por ser uma área particularmente significante de endemismo dentro da Bacia do Prata, ainda carece de conhecimento científico que auxilie a conservação e a manutenção de suas espécies de peixes, principalmente no que se refere aquelas que desempenham importante papel ecológico para o equilíbrio das comunidades. Desta forma, este estudo procurou avaliar a composição e a estrutura da assembleia de peixes, e a distribuição de grupos funcionais, de acordo com as características ambientais, considerando a cascata de reservatórios existente na região do Alto rio Uruguai entre os anos de 2006 e 2010. Além disso, este estudo tem como objetivo avaliar um grupo de espécies de peixes de grande valor econômico, social e ecológico, os predadores topo de cadeia. A abundância e a distribuição espacial destes predadores de topo foram relacionadas aos descritores ecológicos das assembleias de peixes. Os resultados revelam que a assembleia de peixes do Alto rio Uruguai está fortemente estruturada pelo gradiente longitudinal, de forma que reservatórios localizados em série, mesmo que situados no mesmo rio, apresentam distintas estruturações de assembleias. O conhecimento da distribuição dos grupos funcionais mostrou maior diversidade de grupos funcionais no trecho médio-inferior do rio. E por fim, foi observada forte relação positiva entre peixes predadores de topo e a estrutura e diversidade de espécies de peixes, tendências estas ainda mais evidentes nos ambientes mais instáveis da região. Estes resultados evidenciam a diversidade biótica do trecho médio-inferior do Alto rio Uruguai, e exibem a importância das espécies de topo como indicadoras e controladoras da biodiversidade em rios subtropicais

A good level of knowledge on aquatic resources must be established to support the maintenance of biodiversity and the sustainable exploitation of fisheries resources. The Upper Uruguay River has a great hydroelectric potential guaranteed by the presence of deep valleys and marked longitudinal slope. This region stands out as a particularly significant endemism area within the La Plata Basin, but still lacks scientific knowledge to assist the conservation and the maintenance of its fish species, especially related to species that play an important ecological role for the balance of communities. In this way, this study aimed to evaluate the composition and structure of the fish assemblage and the distribution of functional groups according to environmental characteristics, considering a reservoir cascade in the Upper Uruguay River region, evaluating between the years of 2006 and 2010. In addition, this study focuses on a group of fish species that present a great economic, social and ecological value, the top predators. The abundance and spatial distribution of these top predators were related to the ecological descriptors of fish assemblages. The results showed the Upper Uruguay River fish assemblage is strongly structured by the longitudinal gradient, so even reservoirs located in series at the same river, present different assemblage structures. The evaluation of functional groups distribution showed a greater diversity of functional groups in the middle-lower reaches of the river. Finally, a strong positive relationship was observed between top predator fish abundance and the structure and diversity of fish assemblage, which are even more evident in the most unstable environments in the study area. These results revealed the greater biotic diversity of the middle-lower reaches of the Upper Uruguay River, and showed evidence of the top predator importance as indicators and controllers of biodiversity in subtropical rivers

Using oligochaeta assemblages as an indicator of environmental changes

We designed a field survey (the entire river length; not dammed: First and Second plateaus; dammed: Third Plateau) to test the hypothesis that the cascade of reservoirs promoted a reduction in species richness and changed the composition of Oligochaeta assemblage along the Iguaçu River. Changes in environmental variables and in richness and composition of Oligochaeta were summarized by Canonic Correspondence Analysis. Along the Iguaçu River, conductivity, and altitude decreased, whereas temperature increased. Oligochaeta composition showed a significant spatial variation, with higher abundances of the family Tubificidae and the genus Dero (Naididae) occurring in the First Plateau. In the Second and Third plateaus, few species were dominant, with increases in the presence of species of Naididae below dams. We found a clear decrease in species richness along the Iguaçu River. Moreover, we found that Oligochaeta assemblage was influenced by some environmental variables such as altitude, conductivity, substrate type and temperature, and by anthropogenic activities (human occupation and damming). The results supported the use of Oligochaeta as surrogate taxa to predict environmental changes along impacted (dammed and eutrophic) rivers. The validity of this was indicated by the strong and significant gradient registered, from the headwater to mouth of the Iguaçu River.

Foi delineada uma pesquisa de campo (toda extensão do rio; não barrado: Primeiro e Segundo planaltos; barrado: Terceiro planalto) para testar a hipótese de que a cascata de reservatórios promove redução na riqueza de espécies e muda a composição da assembléia de Oligochaeta ao longo do Rio Iguaçu. Mudanças nas variáveis ambientais e na riqueza e composição de Oligochaeta foram sumarizadas por Análise de Correspondência Canônica. Ao longo do Rio Iguaçu, a condutividade e a altitude diminuíram, enquanto a temperatura aumentou. A composição de Oligochaeta mostrou variação espacial significativa, com maiores abundâncias da família Tubificidae e do gênero Dero (Naididae) ocorrendo no Primeiro planalto. No Segundo e Terceiro planaltos, poucas espécies foram dominantes, com aumento na presença de espécies de Naididae abaixo de barragens. Foi encontrada uma clara diminuição na riqueza de espécies ao longo do Rio Iguaçu. Além disso, observou-se que a assembléia de Oligochaeta foi influenciada por algumas variáveis ambientais, como altitude, condutividade, tipo de substrato e temperatura, e por atividades antropogênicas (ocupação humana e barramento). Os resultados deste estudo suportam o uso de Oligochaeta como táxon substituto para predizer mudanças ambientais ao longo de rios impactados (barrados e eutróficos). A validade desse estudo foi indicada pelo forte e significativo gradiente, registrado da cabeceira à foz do Rio Iguaçu.

Biodiversity assessment of benthic macroinvertebrates along a reservoir cascade in the lower São Francisco river (northeastern Brazil)

In order to verify the cascade-system effect in benthic macroinvertebrate communities, and the implications for policy making and proposals for conservation and sustainable use of the lower portion of São Francisco river basin (Bahia State, Brazil), a three-reservoir cascade system including two stretches downstream were studied during dry (June, 1997) and rainy (March, 1998) periods. The dominant groups found were Mollusca (Melanoides tuberculata), Oligochaeta, and Chironomidae larvae. Low Shannon-Wiener and Pielou index values were found, but with no significant difference between the sampling periods. However, density and taxonomic richness were significantly different (t(0.05; 31) = -2.1945; p 0.05; e t(0.05; 31) = -3.0600; p 0.01) between the sampling periods, with a reduction in the number of taxaand macroinvertebrate abundance during the rainy period. An increasing gradient in benthic macroinvertebrate community structures was noted along the reservoir cascade from the first reservoir (Apolônio Sales), followed by a decrease downstream from the third reservoir of the system (Xingó). Despite the negative consequences of rapid proliferation of dams, which have caused widespread loss of freshwater habitats, the reservoir cascade system promoted an increase in benthic macroinvertebrate diversity, due to water-quality improvement along the system.

Com o objetivo de determinar o efeito da cascata de reservatórios nas comunidades de macroinvertebrados bentônicos e sua possível implicação para a definição de políticas e propostas para conservação e uso sustentável da porção baixa da bacia do rio São Francisco (Bahia, Brasil), amostragens foram realizadas em três reservatórios e dois trechos a jusante do último reservatório, durante os períodos de seca (junho de 1997) e chuvas (março de 1998). Os grupos dominantes foram Mollusca (Melanoides tuberculata), Oligochaeta e larvas de Chironomidae. Baixos valores para os índices de diversidade de Shannon-Wiener e equitabilidade de Pielou foram encontrados, contudo sem diferença significativa entre os períodos de amostragem. Entretanto, a densidade total e a riqueza taxonômica foram significativamente diferentes (t(0.05; 31) = -2.1945; p 0.05; e t(0.05; 31) = -3.0600; p 0.01), com redução no número de taxa e abundância de macroinvertebrados durante o período de chuvas. Gradiente crescente na estrutura das comunidades de macroinvertebrados bentônicos foi observado ao longo da cascata de reservatórios desde o primeiro reservatório (Apolônio Sales), seguido por diminuição a jusante do terceiro reservatório (Xingo). Apesar das conseqüências negativas da rápida proliferação de represas, como a perda disseminada de habitats de água doce, o sistema de reservatórios em cascata promoveu aumento na diversidade de macroinvertebrados bentônicos em decorrência do aumento na qualidade de água ao longo do sistema.

Biodiversity assessment of benthic macroinvertebrates along a reservoir cascade in the lower São Francisco river (northeastern Brazil)

In order to verify the cascade-system effect in benthic macroinvertebrate communities, and the implications for policy making and proposals for conservation and sustainable use of the lower portion of São Francisco river basin (Bahia State, Brazil), a three-reservoir cascade system including two stretches downstream were studied during dry (June, 1997) and rainy (March, 1998) periods. The dominant groups found were Mollusca (Melanoides tuberculata), Oligochaeta, and Chironomidae larvae. Low Shannon-Wiener and Pielou index values were found, but with no significant difference between the sampling periods. However, density and taxonomic richness were significantly different (t(0.05; 31) = -2.1945; p 0.05; e t(0.05; 31) = -3.0600; p 0.01) between the sampling periods, with a reduction in the number of taxaand macroinvertebrate abundance during the rainy period. An increasing gradient in benthic macroinvertebrate community structures was noted along the reservoir cascade from the first reservoir (Apolônio Sales), followed by a decrease downstream from the third reservoir of the system (Xingó). Despite the negative consequences of rapid proliferation of dams, which have caused widespread loss of freshwater habitats, the reservoir cascade system promoted an increase in benthic macroinvertebrate diversity, due to water-quality improvement along the system.

Com o objetivo de determinar o efeito da cascata de reservatórios nas comunidades de macroinvertebrados bentônicos e sua possível implicação para a definição de políticas e propostas para conservação e uso sustentável da porção baixa da bacia do rio São Francisco (Bahia, Brasil), amostragens foram realizadas em três reservatórios e dois trechos a jusante do último reservatório, durante os períodos de seca (junho de 1997) e chuvas (março de 1998). Os grupos dominantes foram Mollusca (Melanoides tuberculata), Oligochaeta e larvas de Chironomidae. Baixos valores para os índices de diversidade de Shannon-Wiener e equitabilidade de Pielou foram encontrados, contudo sem diferença significativa entre os períodos de amostragem. Entretanto, a densidade total e a riqueza taxonômica foram significativamente diferentes (t(0.05; 31) = -2.1945; p 0.05; e t(0.05; 31) = -3.0600; p 0.01), com redução no número de taxa e abundância de macroinvertebrados durante o período de chuvas. Gradiente crescente na estrutura das comunidades de macroinvertebrados bentônicos foi observado ao longo da cascata de reservatórios desde o primeiro reservatório (Apolônio Sales), seguido por diminuição a jusante do terceiro reservatório (Xingo). Apesar das conseqüências negativas da rápida proliferação de represas, como a perda disseminada de habitats de água doce, o sistema de reservatórios em cascata promoveu aumento na diversidade de macroinvertebrados bentônicos em decorrência do aumento na qualidade de água ao longo do sistema.