Fish passage post-construction issues: analysis of distribution, attraction and passage efficiency metrics at the Baguari Dam fish ladder to approach the problem

Fish passages are considered the oldest management tool used to minimize the impact of blocking fish migratory routes by hydroelectric power plants. However, fish passages are being installed without specific criteria in Brazil, with severe consequences to the conservation of the local fish fauna. Therefore, basic data gathered for fish passages already constructed could contribute to define operational rules, in addition to offer subsidies to decision-making and design of future facilities. Thus, the fish ladder of Baguari Dam was evaluated regarding temporal distribution, attraction, and ascension of the local fish fauna. A total of 20 fish samples were conducted immediately downstream of the dam and inside the fish ladder, from January 2010 to June 2011. Seasonal variation in fish abundance and richness was registered below the dam and inside the passage, with higher number of migratory fish in the reproductive season (Kruskall-Wallis, p = 0.04 and p = 0.05). Furthermore, higher concentration of migratory allochthonous and non-migratory species was registered for the spill bay (Wilcoxon, p = 0.009 and p = 0.006) compared to the tailrace, where the fish ladder entrance is located. This result suggests low efficiency of the attraction system of the mechanism during the reproductive period. Once entering the fish ladder, migratory species apparently ascend the facility due to the similar distribution throughout different stretches. Generally, the results showed that an operational rule for the Baguari Dam fish ladder should consider running the facility only during the reproductive period, unless the objectives of the passage are well defined. The attraction system must be more precisely evaluated, using technologies such as radiotelemetry. Similarly, fish ascension also should be better analyzed to evaluate the time spent to ascend and its influence in the reproductive biology of the species using the ladder. Pit-tag system could be used to approach this analysis. It is expected that the discussion of these results would be useful for companies of the energy sector and for environmental agencies in Brazil, subsidizing decisions related to the management of fish passages already installed and to the construction of new facilities in the country.

As passagens ou sistemas de transposição de peixes são uma das ferramentas de manejo mais antigas utilizadas para minimizar o impacto do bloqueio de rota migratória de peixes pela implantação de barragens. Todavia, sua implantação tem sido realizada sem muito critério no Brasil, trazendo consequências muitas vezes graves à conservação da ictiofauna local. Por essa razão, dados básicos obtidos para as passagens de peixes em funcionamento podem contribuir para definição de sua regra operativa, além de subsidiar tomada de decisões e o design de futuros sistemas. Assim, a escada de peixes da UHE Baguari foi avaliada quanto à distribuição temporal, atração e subida da ictiofauna local. Foram realizadas 20 amostragens a jusante da barragem e no interior da escada de peixes entre janeiro de 2010 a junho de 2011. Observou-se variação sazonal na distribuição e riqueza de espécies de peixes a jusante da barragem e dentro da escada, sendo que as espécies migradoras foram registradas em maior abundância durante o período reprodutivo (Kruskall-Wallis, p = 0,04 e p = 0,05). Além disso, nesse mesmo período, maior concentração das espécies migradoras alóctones e não migradoras foi registrada para a bacia de dissipação da barragem (Wilcoxon, p = 0,009 e p = 0,006) quando comparado ao canal de fuga, local onde se encontra a entrada da escada. Isso sugere que a eficiência do sistema de atração do mecanismo não seja a esperada nesse período. Uma vez dentro da escada, aparentemente as espécies migradoras percorrem todo o mecanismo, distribuindo-se de forma similar ao longo de sua extensão. Em geral, os resultados obtidos demonstram que, aparentemente, a regra operativa da escada deva indicar seu funcionamento apenas no período reprodutivo, ao menos até que os objetivos da transposição de peixes na UHE Baguari sejam de fato definidos. Já o sistema de atração da escada deverá ser avaliado de forma mais precisa, utilizando-se tecnologias como radiotelemetria. Da mesma forma, a subida dos peixes pela escada deve ser melhor analisada para se avaliar o tempo gasto e a influência desse período sobre a biologia reprodutiva dos peixes. O sistema de Pit-tag pode ser utilizado para realizar essa análise. Espera-se que a discussão das informações obtidas no presente trabalho possa ser utilizada pelas empresas do setor elétrico e órgãos ambientais para subsidiar decisões relacionadas ao manejo de sistemas de transposição de peixes já em funcionamento e à construção de novos empreendimentos.

Reproductive activity and recruitment of the yellow-mandi Pimelodus maculatus (Teleostei: Pimelodidae) in the Igarapava Reservoir, Grande River, Southeast Brazil

The catfish yellow-mandi, Pimelodus maculatus, is a valuable sporting and commercial fish of inland waters of Southeast Brazil including Igarapava Reservoir. It is a short-distance migrant that needs shorter stretches of free-flowing river to spawn compared to other Neotropical migrants. Igarapava Reservoir is one the 13 hydroelectric reservoirs, arranged in a cascade fashion, impounding the 1,300 km-long Grande River, SE Brazil. In this paper, we examined reproductive features and recruitment of the yellow-mandi in Igarapava Reservoir. We also evaluated the role of the Igarapava Fish Ladder (IFL) built around Igarapava Dam on the sustainability of its fisheries. Female adult yellow-mandis that were gill netted (nets of 8-20 cm stretch-mesh) during the reproductive season of 2002/2003, showed adequate ovarian development, indicated by the gonadosomatic index (12.9 ± 2.1, at mature stage) and absolute fecundity (413,794 ± 206,259; range = 125,601-742,026), which were higher than those found in the literature. Postovulatory follicles present in ovarian tissue of 32 percent of the females examined showed that they possibly could have spawned in the reservoir area. Gill nets of 3-5 cm stretch-mesh aimed at capturing juvenile yellow-mandi were unproductive. These results indicated that Igarapava Reservoir and its reduced catchment area did not provide adequate conditions for recruitment of the yellow-mandi. This fish, the most abundant in the IFL, and those reaching the reservoir tended to remain there since no upstream passage mechanism is present. Thus, the IFL apparently was responsible for maintaining the Igarapava Reservoir stock of yellow-mandi

O mandi-amarelo, Pimelodus maculatus, é um peixe importante nas pescarias comercial e desportiva de águas continentais do Sudeste do Brasil, incluindo o reservatório de Igarapava. Ele é um migrador de curta distância que necessita de segmentos mais curtos de fluxos livres de rios para desovar do que outros migradores. O reservatório de Igarapava é um dos 13 reservatórios hidrelétricos, dispostos em cascata, que fragmentaram os 1.300 km do rio Grande, no sudeste do Brasil. Neste trabalho, examinamos aspectos reprodutivos e o recrutamento do mandi-amarelo no reservatório de Igarapava. Avaliamos também o papel da escada de peixes, construída em torno da barragem de Igarapava, na sustentabilidade da pesca desse peixe no respectivo reservatório. Fêmeas de mandis-amarelos adultas, capturadas durante o período reprodutivo, com redes de emalhar (tamanho de malha entre 8 e 20 cm, medido entre nós opostos), exibiram adequado desenvolvimento ovariano, indicado pelo índice gonadossomático (12,9 ± 2,1, no estádio maduro) e fecundidade absoluta (413.794 ± 206.259; amplitude = 125.601-742.026). Esses valores foram mais altos do que os registrados na literatura. Folículos pós-ovulatórios, presentes no ovário de 32 por cento das fêmeas examinadas indicaram que, possivelmente, elas poderiam ter desovado no reservatório. Redes de emalhar de 3-5 cm de malha (medida entre nós opostos), colocadas com o objetivo de se capturar juvenis, mostraram-se improdutivas. Esses resultados indicaram que o reservatório de Igarapava e sua reduzida bacia hidrográfica não teriam condições adequadas para o recrutamento do mandi-amarelo. Esta é a espécie mais abundante na escada de peixes de Igarapava e os indivíduos que atingem o reservatório de Igarapava tenderiam a permanecer ali em razão da inexistência de mecanismo de passagem para montante. Portanto, a passagem de mandis-amarelos pela escada foi, aparentemente, responsável pela manutenção de seu estoque no reservatório de Igarapava