ABSTRACT
Introduction: The distribution of freshwater fishes in the Colombian Andes results from the interaction between historical and recent factors. Currently, the Andean landscape is facing rapid transformation processes. However, the knowledge regarding species distribution and environmental requirements is advancing slower than the transformations underway in the fluvial networks. Objective: To understand the conformation of the fish assemblage in the middle and lower Cauca River basin, considering the local environmental context before the construction of the Ituango Dam, and quantifying β diversity and its two components (turnover and nestedness) amongst local fish communities. Methods: 58 localities were monitored during nine years (between February 2010 and November 2018), the period before the dam's operation. The species richness (α-diversity), species turnover (β-diversity), and assemblage composition were estimated for the given localities. Results: 114 species were recorded, representing ~ 49 % of the total richness of known species for the Magdalena basin. The richness distribution showed that the number of species varies among the aquatic environments. Swamps presented the most significant number of species, followed by the Cauca River, while streams had the lowest values of richness. The spatial analyses of β-diversity revealed a high variation component in the study area due to species replacement between the aquatic environments. Conclusions: The implementation of long-term monitoring allowed us to recognize that the Cauca River basin conserves a great variety of species-rich environments. The species turnover indicates a high proportion of endemism or multiple sites with unique species. Finally, our study will serve as a baseline to verify, over time, whether the dam's construction is associated with essential changes in the structure of fish communities.
Introducción: La distribución de los peces de agua dulce en los Andes colombianos es el resultado de la interacción entre factores históricos y recientes. Actualmente, el paisaje Andino enfrenta procesos de rápida transformación. Sin embargo, el conocimiento sobre la distribución de las especies y sus requerimientos ambientales no avanza tan rápido como las transformaciones en curso en las redes fluviales. Objetivo: Comprender la conformación del ensamble de peces en la cuenca media y baja del río Cauca, considerando el contexto ambiental local antes de la construcción de la represa de Ituango, y cuantificar la diversidad beta y sus dos componentes (recambio y anidamiento) entre las comunidades de peces locales. Métodos: Se analizaron 58 localidades durante nueve años (entre febrero 2010 y noviembre 2018), período previo a la operación de la represa. La riqueza de especies (diversidad α), el recambio de especies (diversidad β) y la composición del conjunto se estimaron para las localidades dadas. Resultados: Se registraron 114 especies, que representan ~ 49 % de la riqueza total de especies conocidas para la cuenca del Magdalena. La distribución de la riqueza mostró que el número de especies varía entre los ambientes acuáticos. Las ciénagas presentaron el mayor número de especies, seguidas por el río Cauca, mientras que las quebradas presentaron los valores más bajos de riqueza. Los análisis espaciales de la diversidad β revelaron un alto componente de variación en el área de estudio debido al reemplazo de especies entre los ambientes acuáticos. Conclusiones: La implementación del monitoreo a largo plazo permitió reconocer que la cuenca del río Cauca conserva una gran variedad de ambientes ricos en especies. El recambio de especies indica una alta proporción de endemismo o múltiples sitios con especies únicas. Finalmente, nuestro estudio servirá como línea base para verificar, con el tiempo, si la construcción de la represa está asociada con cambios esenciales en la estructura de las comunidades de peces.
ABSTRACT
We describe the change in the fish community of the Porce River in Magdalena River Basin, Colombia, following the construction of the Porce III hydropower reservoir based on 13 years of monitoring data. The results show a clear reduction of the number of native species, which have been supplanted by colonizing non-native species, especially in the reservoir. Four native species detected prior to dam construction have apparently disappeared, but 12 new species were registered post-construction. We analyzed spatial changes in beta diversity in the aquatic environments surrounding the dam. The new environment generated by the reservoir presents a unique species composition and contributes significantly to the total beta diversity of the system. Altogether three distinct new fish assemblages emerged following reservoir formation and there are now six assemblages where there had previously been three. This dramatic change, already visible within a decade of construction, highlights just how strong of an impact dam construction has on habitats and how rapidly fish communities react in this hotspot for endemic fish diversity. Our findings demonstrate the importance of monitoring fish communities for revealing the impact of damming on river ecosystems and informs potential complementary fish diversity inventories elsewhere in the Magdalena River basin.(AU)
Describimos el cambio en la comunidad de peces del río Porce en la cuenca del río Magdalena en Colombia luego de la construcción del embalse hidroeléctrico Porce III con base en 13 años de datos de monitoreo. Los resultados mostraron una reducción de especies nativas y, el embalse ha sido colonizado por especies no nativas. A lo largo del monitoreo cuatro especies desaparecieron de las capturas, y se registró la aparición de 12 especies nuevas después de la construcción del embalse. Analizamos los cambios espaciales en la diversidad beta en los ambientes acuáticos que rodean la presa. El nuevo entorno generado por el embalse presenta una composición de especies única; en total, surgieron tres nuevos ensamblajes de peces distintos después de la formación del embalse y ahora hay seis ensamblajes. Este cambio, ya visible a una década de la construcción, resalta cuán fuerte es el impacto que tiene la construcción de presas en los hábitats y cuán rápido reaccionan las comunidades de peces. Nuestros hallazgos demuestran la importancia de monitorear las comunidades de peces para revelar el impacto de las represas en los ecosistemas fluviales, además permite complementar los inventarios de diversidad en la cuenca del río Magdalena.(AU)