Effects of environmental stability and phycoperiphyton structure on the macroinvertebrate community of regulated Andean rivers / Efectos de la estabilidad ambiental y estructura del ficoperifiton en la comunidad de macroinvertebrados en ríos andinos regulados

Introduction: The variability in the structure of aquatic communities is frequently attributed to environmental changes; however, in stable environments such as regulated rivers, trophic interactions could be another key environmental factor determining the structure of these communities. These alterations could cause a greater growth of algae, and in turn, changes in the functional groups and in the composition of the macroinvertebrate community favoring the dominance of certain groups of organisms. Objective: To identify the effects of environmental variations and changes in the structure of the phycoperiphyton on the macroinvertebrate community of regulated Andean rivers. Methods: We analyzed environmental and biological data collected in quarterly samples carried out between 2010 and 2018 in two rivers of the Central Andes (Antioquia - Colombia), for a total of 27 samples. Sample collections used standardized methods. Different statistical models were used to establish spatial and temporal patterns of the environmental variables, of the abundance and/or density and diversity of phycoperiphyton and macroinvertebrates, as well as the trophic relationships that exists between them. Results: We found that regulated rivers present relatively little environmental variability. The environmental parameters with the greatest variation were temperature, turbidity, and orthophosphates; these last two were the abiotic variables with the greatest contribution to benthic instability. Conclusion: The presence of scraping and foraging macroinvertebrates was more affected by the stability of the phycoperiphyton density than by environmental variables, showing the importance of trophic interactions in regulated rivers and the bottom up control in these ecosystems.

Introducción: La variabilidad en la estructura de las comunidades acuáticas se atribuye frecuentemente a cambios ambientales, no obstante, en ambientes estables como ríos regulados, las interacciones tróficas podrían ser otro factor ambiental clave determinante de la estructura de estas comunidades. Estas alteraciones podrían provocar un mayor crecimiento de algas y, a su vez, cambios en los grupos funcionales y en la composición de la comunidad de macroinvertebrados favoreciendo la dominancia de determinados grupos de organismos. Objetivo: Identificar el efecto de los cambios ambientales y de la estructura del ficoperifiton sobre la comunidad de macroinvertebrados de ríos Andinos regulados. Métodos: Se analizaron datos ambientales y biológicos recolectados en muestreos trimestrales realizados entre 2010 y 2018 en dos ríos de los Andes Centrales (Antioquia - Colombia), para un total de 27 muestras. La recolección de muestras empleó métodos estandarizados. Se utilizaron diferentes modelos estadísticos para establecer patrones espaciales y temporales de las variables ambientales, de la abundancia y/o densidad y diversidad de ficoperifiton y de los macroinvertebrados, así como las relaciones tróficas que existen entre ellos. Resultados: Se encontró que los ríos regulados presentan relativamente poca variabilidad ambiental. Los parámetros ambientales con mayor variación fueron: temperatura, turbidez y ortofosfatos; las dos últimas variables abióticas fueron las que más aportaron a la inestabilidad bentónica. Conclusión: La presencia de macroinvertebrados raspadores y recolectores fue más afectada por la estabilidad de la densidad del ficoperifiton que por las variables ambientales, evidenciando la importancia de las interacciones tróficas en ríos regulados y el control bottoom up en estos ecosistemas.

Características del hábitat que regulan la estructura de las comunidades de macroinvertebrados en ríos tropicales de montaña (Antioquía, Colombia) / Habitat characteristics that regulate the structure of macroinvertebrate communities in tropical mountain rivers (Antioquía, Colombia)

Introducción: Las comunidades de macroinvertebrados son afectadas simultáneamente por la calidad del agua y las características físicas del hábitat acuático, complicando su uso en la bioindicación. Objetivo: Determinar cuáles variables del hábitat condicionan la comunidad de macroinvertebrados acuáticos en algunas corrientes (quebradas) de montaña del Oriente antioqueño (Colombia). Métodos: El muestreo se realizó en febrero 2021 (periodo de transición seco-lluvia), para evaluar variables físicas y químicas en tres tipos de mesohábitats: rápidos, rizos y pozas en corrientes con coberturas vegetales contrastantes. Los macroinvertebrados fueron recolectados en diez sitios de muestreo con red tipo net, pantalla y manual, y preservados en etanol al 70 %. Resultados: Se recolectaron 4 484 macroinvertebrados (16 órdenes, 46 familias y 75 géneros). El mesohábitat rizo presentó mayores valores de diversidad y abundancia, mientras las pozas presentaron los menores. Hubo diferencias en la concentración de oxígeno, profundidad, velocidad y abundancia de macroinvertebrados entre mesohábitats. Las pozas defirieron de los otros mesohábitats en profundidad, velocidad, así como en la composición, abundancia y riqueza de macroinvertebrados, y fue el hábitat de menor preferencia. Conclusión: La velocidad, profundidad y concentración de oxígeno disuelto, desempeñan un papel muy importante en el establecimiento de las comunidades de macroinvertebrados en los diferentes mesohábitats. En el mismo tipo de mesohábitat, la calidad de la cobertura vegetal determinó la diversidad y abundancia de esta comunidad.

Introduction: Macroinvertebrate communities are affected by water quality and physical characteristics of the aquatic habitat, simultaneously, complicating their use as bioindicators. Objective: To determine which habitat variables regulate the macroinvertebrate community in mountain streams in Eastern of Antioquia (Colombia). Methods: Sampling was carried out in February 2021 (dry-rain transition period), to evaluate physical and chemical variables in three types of mesohabitat: ripples, pools, and rapids in streams with contrasting vegetation covers. The macroinvertebrates were collected from ten sampling sites with a net, screen and manual type net preserved with 70 % ethanol. Results: 4 484 macroinvertebrates were collected (16 orders, 46 families and 75 genera). The ripples mesohabitat presented higher values of diversity and abundance, while the pools presented the lowest. There were differences for oxygen concentration, depth, speed, and macroinvertebrate abundance between mesohabitats. Pools differed from the other mesohabitats in depth, speed, as well as in composition, abundance, and richness in macroinvertebrates, and was the least preferred mesohabitat. Conclusion: Speed, depth, dissolved oxygen concentration played a very important role in the establishment of macroinvertebrates community in different mesohabitats. For the same type of mesohabitat, the quality of the plant cover determined both diversity and abundance of this community.

Effect of environmental characteristics on the diversity of aquatic macroinvertebrates in Andean rivers regulated for hydroelectric generation / Efecto de características ambientales en la diversidad de macroinvertebrados acuáticos en ríos andinos regulados para generación hidroeléctrica

Introduction: The Andes are characterized by an abundance of water resources and flows are frequently regulated by reservoirs for the generation of energy. The effects of regulation on aquatic macroinvertebrate communities are not well known in Colombia. Objective: To test the hypothesis that regulated currents have less macroinvertebrate diversity. Methods: We collected water and organism samples before, and after, the regulation of the Tafetanes, Calderas and Arenosa rivers, in Antioquia, Colombia, during various hydrological cycles (rain, transition and drought) and climatic phenomena (ENSO/El Niño Phenomenon) between 2016 and 2018. Results: We collected 53 214 individuals, from 165 taxa, mostly from the orders Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera and Diptera (90 % of captures). Changes in diversity responded to spatial differences rather than to physicochemical variables: diversity was higher in non-regulated sites, regardless of the hydrological period or associated ENSO. Most species were found in all sampling sites, but abundance was higher in the site with the best habitat conservation status. Conclusion: The results support the hypothesis that physical barriers have effects on macroinvertebrate diversity at the local scale, however, the condition of adjacent habitats also seems to play an important role in preserving richness and abundance. The conservation of forest adjacent to the riverbed could mitigate the impacts of regulation.

Introducción: Los Andes se caracterizan por tener gran abundancia de recursos hídricos y las corrientes son frecuentemente reguladas por embalses para la generación de energía. Los efectos de la regulación en las comunidades de macroinvertebrados acuáticos no se conocen bien en Colombia. Objetivo: Probar la hipótesis de que las corrientes reguladas presentan menor diversidad de macroinvertebrados. Métodos: Recolectamos muestras de agua y organismos, antes y después de la regulación de los ríos Tafetanes, Calderas y La Arenosa, en Antioquia, Colombia, durante varios ciclos hidrológicos (lluvia, transición y sequía) y fenómenos climáticos (ENSO/Fenómeno de El Niño) entre 2016 y 2018. Resultados: Recolectamos 53 214 individuos, de 165 táxones, en su mayoría de los órdenes Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera y Diptera (90 % de las capturas). Los cambios en la diversidad respondieron a las diferencias espaciales más que a las variables fisicoquímicas: la diversidad fue mayor en sitios no regulados, independientemente del periodo hidrológico o del ENSO. La mayoría de las especies se encontraron en todos los sitios de muestreo, pero su abundancia fue mayor en el sitio de mejor estado de conservación del hábitat. Conclusiones: Los resultados apoyan la hipótesis de que las barreras físicas tienen efectos sobre la diversidad de macroinvertebrados a escala local, sin embargo, el estado de los hábitats adyacentes también parece jugar un papel importante en la preservación de la riqueza y abundancia. La conservación del bosque adyacente podría mitigar los impactos generados por la regulación.