Fisheries monitoring in Brazil: How can the 2030 agenda be met without fisheries statistics? / Monitoramento da pesca no Brasil: como cumprir a agenda 2030 sem estatísticas da pesca?

Every activity that involves exploitation of natural resources, such as fishing, needs to be organized and conducted based on information from monitoring programs to allow continuous evaluation. With the increasing fishing pressure in Brazil, the understanding of the importance of fisheries monitoring programs and how they can inform and assist in conservation decision-making remains limited. Based on the literature on fisheries and participatory conservation, we call attention to the need to generate information on the national fisheries sector in order to improve fisheries in the country. Given the context of the need to generate information on fishing stocks under exploitation, as well as to identify potential alternative fisheries and carry out various sectoral analyses in compliance with the 2030 Agenda for Sustainable Development, we present and discuss in the present paper the lack of a system of continuous fishing monitoring in Brazil and its effects on the fisheries sustainability in the country.

Toda atividade que atua envolvendo a exploração de recursos naturais, como a pesca, precisa ser organizada e conduzida com base nas informações dos programas de monitoramento para permitir uma avaliação contínua. Com o aumento da pressão pesqueira no Brasil, o entendimento da importância dos programas de monitoramento da pesca e como eles podem informar e auxiliar na tomada de decisões de conservação permanece limitado. Com base na literatura sobre pesca e conservação participativa, chamamos a atenção para a necessidade de gerar informações sobre o setor pesqueiro nacional para melhorar a pesca no país. Dado o contexto da necessidade de gerar informações sobre os estoques pesqueiros em exploração, bem como identificar potenciais alternativas de pesca e realizar diversas análises setoriais em conformidade com a Agenda 2030 para o Desenvolvimento Sustentável, é apresentada e discutida no presente trabalho a falta de um sistema de monitoramento contínuo da pesca no Brasil e seus efeitos na sustentabilidade da pesca no país.

Global trends, biases and gaps in the scientific literature about freshwater fish eggs and larvae.

Syntheses of knowledge are important to reveal trends, biases and gaps in the scientific literature, indicating main data shortfalls and research needs. In this regard, the authors conducted a broad systematic review on the literature about freshwater fish eggs and larvae to investigate (a) temporal trends in the global scientific production, (b) the scope and habitat types, (c) the spatial distribution of studies, (d) the fish species contemplated and their respective conservation status and (e) the factors associated with the spatial distribution of studies. They analysed 654 studies published between 1950 and 2020. The number of studies has increased over time, but with a weak trend. Most studies investigated basic questions about biology and ecology and were carried out chiefly in rivers and lakes. These studies covered 95 freshwater ecoregions (22.3% of all ecoregions) and recorded 871 fish species (4.8% of all freshwater fish currently described). Most species were assessed by the IUCN and classified into six threat categories, but approximately 35% were not evaluated. The main drivers affecting the spatial distribution of studies were ecoregion area, road density, river volume and the number of hydroelectric plants. Results point to significant biases and gaps in the global scientific literature on fish eggs and larvae, especially associated with habitat type, spatial distribution and target species, emphasizing the need to address specific topics. Such biases and gaps indicate the existence of important data shortfalls, which compromise management and conservation planning, as information on fish eggs and larvae is basic and critical for the assessment of fish recruitment and population dynamics.

Large-scale Degradation of the Tocantins-Araguaia River Basin.

The Tocantins-Araguaia Basin is one of the largest river systems in South America, located entirely within Brazilian territory. In the last decades, capital-concentrating activities such as agribusiness, mining, and hydropower promoted extensive changes in land cover, hydrology, and environmental conditions. These changes are jeopardizing the basin's biodiversity and ecosystem services. Threats are escalating as poor environmental policies continue to be formulated, such as environmentally unsustainable hydropower plants, large-scale agriculture for commodity production, and aquaculture with non-native fish. If the current model persists, it will deepen the environmental crisis in the basin, compromising broad conservation goals and social development in the long term. Better policies will require thought and planning to minimize growing threats and ensure the basin's sustainability for future generations.

Fish die-off in river and reservoir: A review on anoxia and gas supersaturation

Albeit massive fish mortality has an extraordinary visual impact and is certainly a fatality, we still have rudimentary understanding on how addressing this problem in the Neotropical region. The processes that lead to fish die-off events are complex and sometimes ephemeral, which can lead to incorrect diagnosis. In this review, we discuss these events in Neotropical freshwaters, both in areas impacted by dams and natural environment, with a focus on deaths mediated by the lack of oxygen (anoxia) or the excess of dissolved gases (gas supersaturation). We examine the available knowledge about the related mechanisms, lethal thresholds for dissolved oxygen (DO) and total dissolved gases (TDG) for fish, and the sequelae of gas bubble disease (GBD). An assessment of the main mortality events in Brazil in the last 10 years is also presented, as well as the best practices for monitoring, prevention, and mitigation. Finally, it is concluded that the proliferation of hydroelectric plants in the Neotropical region might contribute to the expansion of these events and, consequently, increasing of impacts on fish conservation. We consider urgent the inclusion of this topic in the licensing processes for new hydropower projects by the environmental agencies.(AU)

Embora mortandades massivas de peixes tenham impacto visual extraordinário e sejam certamente uma fatalidade, estamos ainda engatinhando no entendimento e na solução desse problema. Os processos que levam aos eventos de mortes de peixes são complexos e algumas vezes efêmeros, o que explica diagnoses incorretas. Nessa revisão nós discutimos esses eventos em bacias hidrográficas neotropicais, tanto em barragens como em ambientes naturais, porém com o foco nas mortes por falta de oxigênio (anoxia) ou excesso de gases dissolvidos (supersaturação gasosa). Em particular são examinados o conhecimento disponível acerca dos processos que levam a essas condições, os limiares letais de oxigênio dissolvido (OD) e gases totais dissolvidos (GTD) para os peixes e as sequelas da doença das bolhas de gás (DBG). Uma avaliação dos principais eventos de mortandade que ocorreram no Brasil nos últimos 10 anos é também apresentada, bem como discutidas as melhores práticas para o monitoramento, prevenção e mitigação. Conclui-se, finalmente, que a proliferação de hidrelétricas deve contribuir com a expansão desses eventos e consequentemente com mais um fator de ameaça à biodiversidade. Consideramos urgente a inclusão desse tema nos processos de licenciamento de novos empreendimentos pelo órgão ambiental.(AU)

Seasonal and longitudinal variation in fish assemblage structure along an unregulated stretch of the Middle Uruguay River

Diversity patterns and their causes remain important questions, especially for ecosystems that preserve natural conditions. This is the case of fish diversity in large Neotropical rivers. In this context, we investigated fish diversity patterns along an extensive unregulated river section (ca. 450 km) in the Middle Uruguay River Basin. Sampling was conducted seasonally between May 2017 and March 2018, at six sites (patches) with contrasting environmental conditions. We collected 3,008 individuals belonging to 90 species. Nine were migratory, which summed relevant biomass in local assemblages (20 to 60%). We observed spatial variation in assemblage structure, but weak seasonal effects. Overall, biomass was similar among sites, but richness tended to increase downstream. Migratory fishes showed opposed trends, with higher richness and biomass upstream, particularly catfishes (Siluriformes). Ordination analyses separated sites in three groups based on variations in composition and abundance, and revealed associations between these groups and specific hydro-geomorphic conditions (i.e., flow, depth, channel width and the presence of riparian vegetation). Our study revealed that fish diversity distributes heterogeneously along the main channel, where hydro-geomorphic patches select for distinct assemblages along riverine gradients.(AU)

Os padrões de diversidade e suas causas continuam sendo questões importantes, especialmente em ecossistemas que preservam condições naturais. Este é o caso da diversidade de peixes em grandes rios neotropicais. Neste contexto, investigamos padrões de diversidade de peixes ao longo de um extenso gradiente fluvial (ca. 450 km) no médio rio Uruguai. As amostragens ocorreram sazonalmente entre maio/2017 e março/2018 em seis locais com condições ambientais distintas. Coletamos 3.008 indivíduos pertencentes a 90 espécies. Nove eram migradoras, as quais somaram relevante biomassa nas assembleias locais (20 a 60%). Houve variação espacial na estrutura das assembleias, mas fraco efeito sazonal. No geral, a biomassa foi semelhante entre os locais, mas a riqueza tendeu a aumentar em direção a jusante. Peixes migradores apresentaram padrão inverso, com maior riqueza e biomassa a montante, especialmente bagres (Siluriformes). Análises de ordenação separaram os locais em três grupos de acordo com a variação na composição e na abundância, e revelaram correlação entre esses grupos e condições hidro-geomorfológicas específicas (i.e., velocidade, profundidade, largura do canal e vegetação riparia). Nosso estudo revelou que a diversidade de peixes se distribui de maneira heterogênea ao longo do canal, onde características hidro-geomorfológicas selecionam assembleias distintas ao longo de gradientes fluviais.(AU)

Concepções de método científico entre pós-graduandos em cursos de ecologia / Ideas of Scientific Method among students in ecology graduate courses

Existe uma pluralidade de concepções sobre a natureza da ciência, porém o assunto usualmente se encontra afastado da realidade do cientista. Este estudo investigou concepções de Método Científico entre estudantes de pós-graduação em cursos de Ecologia em universidades brasileiras. Entrevistamos 115 discentes (mestrandos e doutorandos) com a pergunta “O que você entende por Método Científico?”. As respostas foram analisadas a partir de um conjunto de noções (n = 13) estabelecidas a priori, que foram comparadas à quatro concepções clássicas de Método Científico: positivismo,falsificacionismo, revoluções científicas e anarquia científica. A maioria dos alunos (95,6%) expressou a crença de que o Método Científico é um método geral, um protocolo que produz conhecimento científico. Poucos alunos questionaram sua entidade ontológica ou apresentaram elementos que ilustram sua complexidade. Uma Análise de Correspondência revelou que as concepções dos discentes se alinham, majoritariamente, com o positivismo e o falsificacionismo. Dessa forma, nossos resultados indicam que ecólogos em formação adquirem, no geral, concepções restritas e limitadas do Método Científico, desconhecendo o recente debate epistemológico que investigou, criticou e reinterpretou muitos aspectos da natureza da ciência. (AU)

There are many conceptions about the nature of science, but scientists are usually unaware about them. This study investigated the conception of Scientific Method among students from ecology graduate courses in Brazilian universities. We interviewed 115 students (master and PhD) with the question "What do you understand by Scientific Method?". We analyzed their responsesbased on a set of notions (n = 13) established a priori, and compared with four classical conceptions of the Scientific Method: (i) positivism, (ii) falsificationism,(iii) scientific revolutions and (iv) scientific anarchism. Most students (95.6%) expressed the belief on the Scientific Method as a general method, a protocolable to produce scientific knowledge. Few students questioned its ontological nature or provided ideas about complexity. A Correspondence Analysis revealed that student’s conceptions are mainly related to positivism and falsificationism. Thus, our results indicate that ecology graduate students have weak conceptions about the Scientific Method, ignoring the recent epistemological debate that criticized and reinterpreted many aspects about the nature of (AU)science

Concepções de método científico entre pós-graduandos em cursos de ecologia / Ideas of scientific method among students in ecology graduate courses

Existe uma pluralidade de concepções sobre a natureza da ciência, porém o assunto usualmente se encontra afastado da realidade do cientista. Este estudo investigou concepções de Método Científico entre estudantes de pós-graduação em cursos de Ecologia em universidades brasileiras. Entrevistamos 115 discentes (mestrandos e doutorandos) com a pergunta "O que você entende por Método Científico?". As respostas foram analisadas a partir de um conjunto de noções (n = 13) estabelecidas a priori, que foram comparadas à quatro concepções clássicas de Método Científico: positivismo,falsificacionismo, revoluções científicas e anarquia científica. A maioria dos alunos (95,6%) expressou a crença de que o Método Científico é um método geral, um protocolo que produz conhecimento científico. Poucos alunos questionaram sua entidade ontológica ou apresentaram elementos que ilustram sua complexidade. Uma Análise de Correspondência revelou que as concepções dos discentes se alinham, majoritariamente, com o positivismo e o falsificacionismo. Dessa forma, nossos resultados indicam que ecólogos em formação adquirem, no geral, concepções restritas e limitadas do Método Científico, desconhecendo o recente debate epistemológico que investigou, criticou e reinterpretou muitos aspectos da natureza da ciência.

There are many conceptions about the nature of science, but scientists are usually unaware about them. This study investigated the conception of Scientific Method among students from ecology graduate courses in Brazilian universities. We interviewed 115 students (master and PhD) with the question "What do you understand by Scientific Method?". We analyzed their responsesbased on a set of notions (n = 13) established a priori, and compared with four classical conceptions of the Scientific Method: (i) positivism, (ii) falsificationism,(iii) scientific revolutions and (iv) scientific anarchism. Most students (95.6%) expressed the belief on the Scientific Method as a general method, a protocolable to produce scientific knowledge. Few students questioned its ontological nature or provided ideas about complexity. A Correspondence Analysis revealed that student's conceptions are mainly related to positivism and falsificationism. Thus, our results indicate that ecology graduate students have weak conceptions about the Scientific Method, ignoring the recent epistemological debate that criticized and reinterpreted many aspects about the nature of science

Aquaculture expansion in Brazilian freshwaters against the Aichi Biodiversity Targets.

The Convention on Biological Diversity proposed the Aichi Biodiversity Targets to improve conservation policies and to balance economic development, social welfare, and the maintenance of biodiversity/ecosystem services. Brazil is a signatory of the Aichi Biodiversity Targets and is the most diverse country in terms of freshwater fish, but its national policies have supported the development of unsustainable commercial and ornamental aquaculture, which has led to serious disturbances to inland ecosystems and natural resources. We analyzed the development of Brazilian aquaculture to show how current aquaculture expansion conflicts with all 20 Aichi Targets. This case suggests that Brazil and many other megadiverse developing countries will not meet international conservation targets, stressing the need for new strategies, such as the environmental management system, to improve biodiversity conservation.

Fish diversity in the cascade of reservoirs along the Paranapanema River, southeast Brazil

The Paranapanema River is a major tributary of the upper Paraná river basin. Eleven hydropower dams regulate its main course, but no study has investigated fish diversity in these impoundments at the basin-scale. The present study investigated spatial patterns of richness, composition, and abundance of native (non-migratory and migratory) and non-native fishes in the cascade of reservoirs along the Paranapanema River. The study is based on data collected from 34 independent studies conducted in nine reservoirs (47 samples). The compilation recorded 161 species, being 111 native (14 migratory) and 50 non-native. Total richness ranged between 56 and 112 species/reservoir, with a mean of 72 (49.9 non-migratory, 8.1 migratory and 14 non-native). The number of non-migratory species showed no spatial trend along the cascade system, but migratory and non-native richness increased toward downstream reaches. We also observed spatial variation in species composition along the cascade system, but some non-native fishes were widely distributed. Migratory fishes showed low relative abundance (usually < 10%), while non-native species were common and more abundant, especially in reservoirs downstream. Our results revealed a high diversity of fishes in the cascade of impoundments, but indicated that migratory fishes are rare, while non-native species are common or dominant.(AU)

O rio Paranapanema é um dos principais afluentes da bacia do alto rio Paraná. Onze hidrelétricas regulam o seu canal principal, contudo, não existe estudo, em escala de bacia, que tenha investigado a diversidade de peixes nos represamentos. O presente estudo investigou padrões espaciais de riqueza, composição e abundância de peixes nativos (não-migradores e migradores) e não-nativos na cascata de reservatórios do rio Paranapanema. O estudo se baseou em dados coletados por 34 estudos independentes conduzidos em nove reservatórios (47 amostras). Registramos 161 espécies, sendo 111 nativas (14 migradoras) e 50 não-nativas. A riqueza total variou entre 56 e 112 espécies/reservatório, com média de 72 (49,9 nativas, 8,1 migradoras e 14 não-nativas). O número de espécies não-migradoras não apresentou padrão de variação ao longo do sistema em cascata, mas a riqueza de migradores e peixes não-nativos aumentou em direção aos trechos de jusante. A composição de espécies variou ao longo do gradiente longitudinal, porém algumas espécies não-nativas apresentaram ampla distribuição. Espécies migradoras apresentaram baixa abundância relativa (usualmente < 10%), enquanto que as não-nativas foram comuns e abundantes, especialmente em reservatórios de jusante. Os resultados revelaram alta diversidade de peixes na cascata de reservatórios, mas indicaram que peixes migradores são raros, enquanto que espécies não-nativas são comuns ou dominantes.(AU)

Feeding and reproductive ecology of Cichla piquiti Kullander & Ferreira, 2006 within its native range, Lajeado reservoir, rio Tocantins basin

Cichla piquiti is endemic to the Tocantins-Araguaia river basin, but information about its biology is restricted to populations introduced in other basins. In order to fill this gap, we investigated the feeding ecology and reproductive dynamics of C. piquitiin Lajeado reservoir, rio Tocantins. A total of 270 fish were collected between November 2010 and October 2011. The diet is rich and composed of at least 23 resources, predominantly fish (at least 19 species). We observed no clear influence of sex, periods and ontogeny on diet, which was basically composed of Characidae and Cichlidae. Considering its reproductive dynamics, immature, reproductive and non-reproductive fish were recorded during the whole study, and reproductive effort did not differ among periods. Cichla piquiti also showed no pattern of energy allocation between reproductive and somatic activities. These results indicate that reproduction is occurring throughout the year and that this activity is not synchronized among individuals. In conclusion, this study presented valuable information on the ecology of C. piquiti within its natural range, which may subsidize management programs to conserve local stocks. This information may also provide theoretical insights to explain why C. piquiti, a voracious predator, is so harmful when introduced in non-Amazonian reservoirs.

Cichla piquitié uma espécie endêmica da bacia Tocantins-Araguaia, porém o conhecimento sobre sua biologia está amparado no estudo de populações introduzidas em outras bacias. Para preencher essa lacuna, o presente estudo investigou a ecologia alimentar e reprodutiva de C. piquiti no reservatório de Lajeado, rio Tocantins. Um total de 270 peixes foi coletado entre novembro/2010 e outubro/2011, na região superior do reservatório. A dieta da espécie é rica e envolveu a ingestão de pelo menos 23 recursos, com predomínio de peixes (pelo menos 19 espécies). Não observamos padrão de variação na dieta entre os sexos, períodos e ontogenia, com predomínio no consumo de Characidae e Cichlidae. Considerando a dinâmica reprodutiva, peixes imaturos, em reprodução e repouso foram registrados ao longo do ano, e o esforço reprodutivo (IGS) não diferiu entre os períodos. Cichla piquiti também não apresentou padrão claro de alocação de energia entre atividades somáticas e reprodutivas. Esses resultados indicam que a reprodução ocorre durante todo o ano e que essa atividade não é sincronizada entre os indivíduos. Concluindo, o presente estudo apresentou informações importantes sobre a ecologia de C. piquiti em sua área de distribuição natural, que devem embasar programas de manejo para a conservação dos estoques na região. Essas informações devem também fornecer suporte teórico para explicar porque C. piquiti, um predador voraz, é tão danoso quando introduzido em reservatórios não-Amazônicos.

Abundance and length structure of Brycon nattereri (Osteichthyes, Bryconidae), an endangered fish species in central Brazil / Abundância e estrutura de comprimento de Brycon nattereri (Osteichthyes, Bryconidae), uma espécie de peixe ameaçada do Brasil central

Brycon nattereri is a threatened fish species restricted to small headwater rivers of the Paraná, São Francisco and Tocantins rivers. This species has been extirpated from many sites, and little is known about its ecology. In this sense, the present study investigated temporal variations in the occurrence, abundance and length structure of B. nattereri in the Dois Irmãos river, a small headwater river from the Tocantins river basin. Samples were taken monthly between January and November of 2009 and 2010. The studied site comprised a 4.5 km river stretch, sampled with an active fishing method (fly fishing). Individuals caught were counted, measured and returned immediately to the river. We caught 302 individuals along two years. Brycon nattereri was present in the studied stretch in all sampling months, with higher abundance between November and May (wet season). We registered a wide range of lengths, with predominance of adult fish; young were captured in July and August, indicating recruitment in the region. The present study, therefore, showed that populations of B. nattereri, an endangered fish species, still persist in small headwater rivers of the upper Tocantins river.

Brycon nattereri é uma espécie de peixe ameaçada restrita a pequenos rios de cabeceira dos rios Paraná, São Francisco e Tocantins. Esta espécie tem sido extirpada de muitos locais, e pouco se sabe sobre sua ecologia. Neste sentido, o presente estudo investigou as variações temporais na ocorrência, abundância e estrutura de comprimento de B. nattereri no rio Dois Irmãos, um pequeno rio de cabeceira da bacia do rio Tocantins. As amostras foram coletadas mensalmente entre janeiro e novembro de 2009 e 2010. A área de estudo compreendeu um trecho de 4,5 km do rio amostrados com um método de pesca ativa (pesca com mosca). Indivíduos capturados foram contados, medidos e imediatamente liberados para o rio. Foi capturado um total de 302 indivíduos ao longo do período dois anos. Brycon nattereri esteve presente no trecho estudado em todos os meses de amostragem, com maior abundância entre novembro e maio (estação chuvosa). Registramos uma ampla gama de comprimentos, com predominância de peixes adultos. Jovens foram capturados em julho e agosto, indicando que o recrutamento está ocorrendo na região. O presente estudo, portanto, mostra que as populações de B. nattereri, uma espécie de peixe ameaçada de extinção, ainda persiste em pequenos rios de cabeceira do alto rio Tocantins.

Short-term changes in energy allocation by Hemiodontidae fish after the construction of a large reservoir (Lajeado Dam, Tocantins River)

The present study investigated energy allocation patterns in three fish species from the family Hemiodontidae (Argonectes robertsi, Hemiodus microlepis, and Hemiodus unimaculatus), before and after the construction of Lajeado Dam, Tocantins River, Amazon basin. Changes in the use of energy (between somatic and reproductive processes) were indirectly evaluated by means of temporal variations in fish body condition, feeding activity, visceral fat storage, and reproductive effort. Fish were collected from October 1999 to September 2004, in periods that preceded and followed the construction of the dam. We recorded significant changes in all ecological traits for the three analyzed species (for males and females). In general, there was an intense reduction in reproductive activity after river damming, whereas visceral fat and body condition increased consistently. In contrast, there was no clear trend in feeding activity (i.e., stomach weight), with little changes in species diet during the analyzed period. These results indicate that the impoundment changed the energy allocation process between somatic and reproductive activities, since fish started to allocate energy mainly to somatic processes. These changes may have a negative effect on the persistence of populations in Lajeado Reservoir, because improvements in somatic condition will not necessarily translate into increased fitness...

Neste estudo buscou-se avaliar padrões na alocação de energia em três espécies de peixes da família Hemiodontidae (Argonectes robertsi, Hemiodus microlepis e Hemiodus unimaculatus), antes e após a construção da UHE Lajeado, rio Tocantins, bacia Amazônica. Alterações no uso da energia (entre atividades somáticas e reprodutivas) foram avaliadas de maneira indireta, através de variações temporais na condição corporal dos peixes, atividade alimentar, acúmulo de gordura visceral e esforço reprodutivo. Os peixes foram coletados no trecho afetado pela barragem entre outubro de 1999 e setembro de 2004, envolvendo períodos que antecederam e sucederam a formação do reservatório. Registramos alterações significativas nos valores dos atributos medidos, para peixes machos e fêmeas das três espécies analisadas. De maneira geral, houve intensa redução na atividade reprodutiva nos anos que seguiram ao barramento, enquanto que registramos acúmulo de gordura visceral e aumento na massa corporal das espécies. Por outro lado, não houve um padrão claro de variação na atividade alimentar (i.e., peso dos estômagos), assim como registramos pouca alteração na dieta das espécies entre os períodos. Esses resultados indicam que o represamento alterou o processo de alocação de energia entre atividades somáticas e de reprodução, já que os peixes passaram a direcionar a energia adquirida via alimentação principalmente para processos somáticos. Podemos prever, com isso, que as alterações observadas tenham efeitos negativos na persistência das populações em Lajeado, já que o aumento na condição individual não deve acarretar necessariamente em aumentos no fitness dos peixes...

Fish ladders: safe fish passage or hotspot for predation?

Fish ladders are a strategy for conserving biodiversity, as they can provide connectivity between fragmented habitats and reduce predation on shoals that accumulate immediately below dams. Although the impact of predation downstream of reservoirs has been investigated, especially in juvenile salmonids during their downstream movements, nothing is known about predation on Neotropical fish in the attraction and containment areas commonly found in translocation facilities. This study analysed predation in a fish passage system at the Lajeado Dam on the Tocantins River in Brazil. The abundance, distribution, and the permanence (time spent) of large predatory fish along the ladder, the injuries imposed by piranhas during passage and the presence of other vertebrate predators were investigated. From December 2002 to October 2003, sampling was conducted in four regions (downstream, along the ladder, in the forebay, and upstream of the reservoir) using gillnets, cast nets and counts or visual observations. The captured fish were tagged with thread and beads, and any mutilations were registered. Fish, birds and dolphins were the main predator groups observed, with a predominance of the first two groups. The entrance to the ladder, in the downstream region, was the area with the highest number of large predators and was the only region with relevant non-fish vertebrates. The main predatory fish species were Rhaphiodon vulpinus, Hydrolycus armatus, and Serrasalmus rhombeus. Tagged individuals were detected predating along the ladder for up to 90 days. Mutilations caused by Serrasalmus attacks were noted in 36% of species and 4% of individuals at the top of the ladder. Our results suggested that the high density of fish in the restricted ladder environment, which is associated with injuries suffered along the ladder course and the presence of multiple predator groups with different predation strategies, transformed the fish corridor into a hotspot for predation.

Passagens para peixes têm sido consideradas como estratégias para conservação da biodiversidade, visando além de assegurar os deslocamentos entre habitats fragmentados, atenuar a mortalidade por predação dos estratos populacionais que se concentram nos trechos imediatamente abaixo de barragens. Embora a mortalidade por predação no trecho a jusante de reservatórios tenha sido bem investigada, especialmente sobre os juvenis de salmonídeos em movimentos descendentes, nada se sabe acerca da predação de peixes neotropicais em áreas de atração e confinamento de peixes, eventos comuns a essas facilidades de transposição. Nesse estudo são analisados aspectos da predação em um sistema de transposição de peixes (barragem de Lajeado, rio Tocantins, Brasil), buscando avaliar a abundância, a distribuição e o tempo de permanência de grandes peixes predadores na escada, as injúrias impostas por piranhas durante a passagem e a ocorrência de outros vertebrados predadores. Para isso foram realizadas amostragens a jusante, ao longo da escada, no trecho imediatamente acima da barragem e a montante do reservatório, utilizando redes de espera, tarrafas e contagens ou registros visuais durante o período de um ano (Novembro de 2002 a Outubro de 2003). Marcações com linha e missanga e registro de mutilações foram também realizados em concomitância. Peixes, aves, quelônios e cetáceos foram os principais grupos de predadores observados, com predomínio dos dois primeiros. A área nas imediações da entrada da escada, a jusante, foi a região com maior número de grandes predadores, sendo a única de relevância para vertebrados não peixes. Indivíduos marcados permaneceram na escada exercendo a piscivoria por até 90 dias. Rhaphiodon vulpinus, Hydrolycus armatus e Serrasalmus rhombeus foram os principais peixes predadores. Mutilações por ataques de Serrasalmus atingiram 36% das espécies e alcançaram 4% dos indivíduos no topo da escada. Os resultados sugerem que a alta densidade ...

Deficient downstream passage through fish ladders: the case of Peixe Angical Dam, Tocantins River, Brazil

Downstream passage through fish ladders and other facilities remains largely uninvestigated in South America. In view of this concern, we monitored ascending and descending fish movements through the fish ladder at Peixe Angical Dam, upper Tocantins River, Brazil, between September 2009 and August 2010. To investigate the extent of downstream passage, the fish fauna was sampled monthly (i) at sites upstream and downstream from the dam and (ii) inside the ladder. To distinguish between ascending and descending movements, the fish ladder remained open (permanent water flow), but a screen blocked the complete passage of fish in both directions. The results of the study indicated that the ladder restricts fish movements in both directions. Few species were found to use the ladder (31 out of 119 species recorded in the area). Moreover, monitoring revealed that downstream passage is even more limited. Only 18 species were recorded moving downstream. In addition, few fish attempted to move downstream during the year; of all fish captured in the ladder (n = 17,335), only 4% were descending. Species performing exclusive downstream movements were numerically rare or infrequent. Most downstream captures involved only four species. We emphasize that several species performed one-way upstream movements or showed a high density of ascending fish. Consequently, the numerical ratio between ascending and descending fish (ind./m²) showed high positive values throughout the year (644:1 on average, considering all species); migratory species showed higher ratios (1069:1). The results of the study show that the facility fails to support the downstream passage of migratory and non-migratory fishes. We conclude that the fish ladder at Peixe Angical Dam does not play a conservation role and may complicate alternative conservation efforts.

A passagem descendente de peixes em mecanismos de transposição permanece pouco investigada na América do Sul. Inspirado nessa falha, o presente estudo monitorou a escada de peixes instalada na barragem da UHE Peixe Angical, alto rio Tocantins, entre setembro de 2009 e agosto de 2010. Para investigar a extensão da passagem rio abaixo, a fauna de peixes foi amostrada mensalmente em (i) locais acima e abaixo da barragem, e (ii) dentro da escada. Para identificar corretamente movimentos ascendentes e descendentes dentro da escada, o mecanismo permaneceu aberto (fluxo permanente de água), mas uma tela impediu a passagem completa dos peixes em ambas as direções. Os resultados indicam que a escada é restritiva ao movimento dos peixes em ambos os sentidos, considerando que poucas espécies tiveram acesso ao mecanismo (de um total de 119 espécies na área, apenas 31 ocorreram na escada). O monitoramento revelou, entretanto, que a passagem descendente é consideravelmente mais limitada; apenas 18 espécies foram registradas descendo o mecanismo. Além disso, poucos peixes tentaram descer a escada ao longo do ano; de todos os peixes capturados na escada (n = 17,335), apenas 4% desempenhava movimentos descendentes. Espécies executando apenas movimentos descendentes tiveram baixa abundância ou foram infrequentes, e apenas quatro somaram quase toda captura. Enfatizamos que diversas espécies executaram movimentos exclusivos rio acima, ou apresentaram elevado fluxo de indivíduos subindo a escada. Consequentemente, a razão entre o número de peixes subindo e descendo o mecanismo (peixes/m²) apresentou valores positivos e elevados ao longo do ano (644:1 em média, considerando todas as espécies); espécies migradoras apresentaram valores ainda maiores (1069:1). A escada é, portanto, criticamente deficiente para a descida de peixes migradores e não-migradores, facultando apenas movimentos unilaterais rio acima. Concluímos que a escada de Peixe Angical não desempenha papel conservacionista, com risco de causar impactos sobre populações de peixes e complicar esforços alternativos de conservação.

Growing, losing or introducing? Cage aquaculture as a vector for the introduction of non-native fish in Furnas Reservoir, Minas Gerais, Brazil

Cage aquaculture has been developed in many countries, including Brazil. This form of production, although economically productive, may cause several impacts to the environment. Considering the historical relationship between aquaculture and species introduction, our study investigated the potential of cage aquaculture in spreading non-native species into hydroelectric reservoirs. We interviewed 19 fish farmers in Furnas Reservoir, Grande River basin. All producers have grown exclusively Nile tilapia (Oreochromis niloticus), an African fish, and all producers reported the occurrence of fish escapes. Releases were mainly accidental, but highly frequent during some management procedures, such as length classification, fish capture and juvenile stocking. Escapes were also reported due to cage damage and deliberate releases. These results indicate that, in cage aquaculture facilities, fish are frequently released to the external environment. When raising non-native species (e.g. Furnas Reservoir), these facilities constitute an important vector for fish introductions.

A aquicultura em tanques-rede é destaque em diversos países, inclusive no Brasil, por se tratar de uma prática produtiva. No entanto, esta forma de cultivo também apresenta pontos negativos, entre eles a possível introdução de espécies. Em vista disso, o presente trabalho investigou o potencial da aquicultura em tanques-rede na disseminação de espécies não-nativas. Para isso, foram entrevistados 19 aquicultores do reservatório de Furnas, bacia do rio Grande. Todos os produtores consultados cultivam exclusivamente Tilápia-do-Nilo (Oreochromis niloticus), espécie de origem africana, e todos relataram a ocorrência de escapes de indivíduos dessa espécie. Os escapes foram principalmente acidentais, com elevada frequência durante o manejo de classificação, a despesca e a estocagem de juvenis. Aquicultores também relataram fugas decorrentes do rompimento dos tanques, além de solturas deliberadas. Os resultados indicam, portanto, que a perda de peixes para o meio externo é frequente em sistemas de tanque-rede. Ao lidar com espécies não-nativas, esses sistemas (tanques-rede) constituem importante vetor para a introdução de peixes.

Simple relationships to predict attributes of fish assemblages in patches of submerged macrophytes

Submerged macrophytes play an important role in structuring habitats and, therefore, in determining patterns of aquatic biodiversity. Because these plants are widespread in shallow areas of many Neotropical reservoirs, the present work investigated if variables related to habitat structure, measured in patches of submerged macrophytes (Egeria densa and E. najas), can be used to predict fish assemblage attributes (fish density and species richness). Based on patch characteristics at fine spatial extents (macrophyte patches within reservoir arms), we considered plant biomass, volume and proportional volume (i.e. percentage of macrophyte volume in the water column) as potential predictors. Fish and macrophytes were sampled with a 1-m² throw trap in littoral habitats of Rosana Reservoir, Paranapanema River, and simple correlation analyses were performed. Fish richness and abundance were highly correlated with all variables (R = 0.53 to 0.90), a relationship consistently observed in all sites. When compared to biomass, plant volume and proportional volume did not yield stronger correlations. We observed stronger correlations when E. densa and E. najas patches were analyzed separately (mono-specificity), probably because particular effects of each macrophyte on habitat structuring were removed (e.g. unnoticed morphological differences or unknown effects on habitat quality). The high R values observed in all pairwise relationships are uncommon in ecological studies, highlighting the predictive potential of variables related to habitat structure. These results suggest that, at small spatial extents, macrophyte biomass may represent an interesting predictor of fish density and richness in reservoirs with extensive colonization of submerged plants.

As macrófitas aquáticas submersas desempenham um importante papel na estruturação de hábitats e, por isso, determinam padrões gerais de biodiversidade. Como essas plantas colonizam muitos reservatórios neotropicais, o presente trabalho investigou simples relações capazes de predizer atributos de assembléias de peixes (densidade e riqueza) a partir de variáveis relacionadas à estruturação do habitat, medidas em manchas de macrófitas submersas (Egeria densa e E. najas). Baseando-se em características das manchas em pequenas escalas espaciais (bancos de macrófitas em braços do reservatório), nós consideramos a biomassa de plantas, volume e volume proporcional (percentual de volume de macrófitas na coluna d'água) como preditores em potencial. Peixes e macrófitas foram amostrados com uma armadilha de arremesso (1-m²) em hábitats litorâneos do reservatório de Rosana, rio Paranapanema, e correlação simples foram utilizadas para analisar as relações. Todas as variáveis apresentaram correlação positiva com a riqueza e densidade de peixes (R = 0.53 to 0.90), uma relação consistentemente observada nos três locais amostrados. Com relação à performance individual de cada variável, o volume e o volume proporcional não aumentaram a magnitude das correlações quando comparados à biomassa de macrófitas. Correlações mais fortes foram observadas quando as manchas de E. densa e E. najas foram analisadas separadamente (mono-especificidade), provavelmente porque efeitos particulares de cada espécie na estruturação dos hábitats foram removidos (e.g. pequenas diferenças morfológicas ou efeitos na qualidade da água). Os altos valores de correlação (R) observados em todas as relações são incomuns em estudos ecológicos, e enfatizam o potencial preditivo de variáveis relacionadas à estrutura espacial dos hábitats. Esses resultados sugerem que, em pequenas escalas espaciais, a biomassa de macrófitas pode representar um interessante preditor da densidade e riqueza...

Fish-passage facilities as ecological traps in large neotropical rivers.

At present most of the large rivers of South America are impounded. Management plans historically have relied on the construction of fish passages, specifically ladders, to mitigate the impact of these waterway blockages on fisheries and biodiversity. Nevertheless, the design of these facilities is not ecologically sound and they are not monitored continually. Consequently, the real role of South American fish passages in fisheries and biodiversity management is unclear and the results of some studies suggest that ladders are problematic in fish conservation. We examined the characteristics and negative aspects of fish passages within a larger context and considered the notion that these facilities are ecological traps in some Brazilian impoundments. Four conditions are required to characterize a fish passage as an ecological trap: (1) attractive forces leading fish to ascend the passage; (2) unidirectional migratory movements (upstream); (3) the environment above the passage has poor conditions for fish recruitment (e.g., the absence of spawning grounds and nursery areas); and (4) the environment below the passage has a proper structure for recruitment. When these conditions exist individuals move to poor-quality habitats, fitness is reduced, and populations are threatened. To exemplify this situation we analyzed two case studies in the upper Paraná River basin, Brazil, in which the four conditions were met and migratory fish populations were declining. If passages work as ecological traps, regional fisheries will be in danger of collapse and conservation policies toward biodiversity will become more difficult and ineffective. The situation demands the closing of the passage in conjunction with alternative management actions to preserve system functionality, especially the conservation of critical habitats downstream and the restoration of damaged habitats in the region.

Blockage of migration routes by dam construction: can migratory fish find alternative routes?

The present study explored the interaction between the upriver migration of fish and the blockage of their migration routes by dam construction. Specifically, we studied (i) the capacity of migratory fish to locate alternative routes in the presence of an obstacle, and (ii) the behavior of the fish after they were artificially transferred to the reservoir. With the use of the mark-recapture technique (tagging), the study was carried out near Porto Primavera Dam (UHE Engenheiro Sérgio Motta) between 1994 and 1999, a period prior to the closure of the floodgates and the installation and operation of the fish pass facilities. The fish were caught in the dam forebay downstream, marked with LEA type tags, and released upstream (5113 individuals; 14 species) and downstream (1491; 12) from the dam. The recaptures were carried out by local professional and amateur fishermen. A total of 188 individuals (2.8 percent) were recaptured, mostly the curimba Prochilodus lineatus. Nearly half of the recaptures downstream occurred in tributaries, especially in the Paranapanema River, indicating that in the presence of an obstacle the fish are able to locate alternative migration routes. The remainder stayed in the main channel of the Paraná River, at a mean distance of less than 50 km from the release point. Of the fish released upriver from the dam, approximately half were recaptured downriver. Although the river was only partly dammed, the movement of the fish downriver suggests that they became disoriented after being transferred. Those that remained upriver avoided the reservoir and moved, rather rapidly, toward the lotic stretches farther upstream. From these results it is clear that, in the course of the decision process in installing fish passes, it is necessary to take into account the existence of spawning and nursery areas downriver and upriver from the reservoir

O presente estudo visa explorar a interação entre a migração ascendente de peixes e a obstrução de vias migratórias, pela construção de barragens. Especificamente, foi estudada (i) a capacidade de peixes migradores em localizar rotas alternativas na presença de um obstáculo, e (ii) o comportamento dos peixes após serem transpostos artificialmente para o reservatório. Com o uso da técnica de marcação e recaptura, o estudo foi desenvolvido nas imediações da barragem da hidrelétrica de Porto Primavera, entre 1994 e 1999, período anterior à instalação e operação de mecanismos de transposição. Os peixes foram capturados a jusante, nas imediações da barragem, receberam marcas do tipo "LEA" e foram liberados a montante (5113 indivíduos; 14 espécies) e a jusante (1491; 12) da barragem, sendo as recapturas realizadas por pescadores profissionais e amadores da região. No total, foram recapturados 188 indivíduos (2,8 por cento), a maioria de curimba Prochilodus lineatus. Praticamente metade das recapturas de jusante ocorreram em tributários, especialmente no rio Paranapanema, indicando que na presença de um obstáculo os peixes são capazes de localizar rotas alternativas de migração. O restante permaneceu na calha do rio Paraná, a uma distância média inferior a 50 km do ponto de soltura. Dos peixes liberados a montante da barragem, aproximadamente metade foi recapturado a jusante. Embora o rio estivesse parcialmente barrado na ocasião, a movimentação de peixes em direção a jusante sugere desorientação após a transposição. Aqueles que permaneceram a montante evadiram o reservatório rumo a trechos superiores (lóticos) mais distantes, desempenhando grandes velocidades. Com estes resultados fica claro que no processo decisório sobre a implantação de mecanismos de transposição é preciso considerar a existência de áreas de desova e desenvolvimento inicial a jusante e montante do reservatório