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)
Subject(s)
Animals , Water Reservoirs , Ecosystem , Biodiversity , FishesABSTRACT
Because dams block migratory routes of potamodromous fish to their spawning areas, and energy generation changes natural flow seasonality, it is necessary to identify spawning areas and their conditions. This information will help in management decisions in the Magdalena River basin regarding the future hydropower development. We identified which characteristics of the tributaries to the Magdalena River are important for determining potamodromous fish spawning grounds, and we estimated the percentage of future loss of spawning areas because of dam development. Ichthyoplankton density is directly related to the floodplain area, and inversely related with channel slope. Low channel slopes offer adult fish a longer distance for their upstream migration and a longer time for embryo development during their drift downstream from the spawning areas to nursery habitats (floodplain lakes). These features could increase the migration distance of the adults, the time for initial embryo development, and, because of its relationship with nursery habitats access, the offspring survival. The potential loss of the actual spawning grounds in the river network was estimated to be nearly 70% because of new dams. Our findings will help to reduce conflicts between hydropower and ecological interests.(AU)
La construcción de hidroeléctricas puede afectar la reproducción de los peces migratorios potamódromos, ya sea porque las represas bloquean las rutas migratorias a sus áreas de desove, o porque la generación de energía cambia la estacionalidad del flujo natural. Esto hace necesario generar información sobre las áreas de desove y sus características, que permitan tomar decisiones de manejo, teniendo en cuenta el desarrollo hidroeléctrico propuesto a futuro en la cuenca del río Magdalena. Identificamos qué características de algunos afluentes del río Magdalena son importantes para los desoves y estimamos el porcentaje de pérdida futura de áreas de desoves debido al desarrollo hidroeléctrico. La densidad del ictioplancton se relacionó directamente con el área de la llanura aluvial e inversamente con la pendiente del canal. Estas características aumentan la distancia de migración de los adultos maduros, el tiempo para el desarrollo inicial del embrión y la supervivencia de la descendencia debido a la proximidad y/o conectividad con los hábitats de cría. La pérdida potencial de las zonas de desove en la red fluvial se estimó en casi el 70% debido a las nuevas presas. Nuestros hallazgos ayudarán a tomar decisiones sostenibles para reducir los conflictos entre intereses de desarrollo hidroeléctrico y ecológicos.(AU)
Subject(s)
Animals , Animal Migration , Hydroelectric Energy , Fishes/embryology , Embryonic DevelopmentABSTRACT
RESUMEN Objetivo. Describir la respuesta endocrina asociada con la reproducción de un pez potamódromo tropical ante cambios en el régimen de descarga de caudal producido por la generación de hidro-energía en un río Andino. Materiales y métodos. Se analizó la reproducción de Prochilodus magdalenae en individuos de dos sectores de una cuenca neotropical: uno con flujo hidrológico natural y otro con un régimen regulado. Resultados. En la sección de la cuenca con flujo natural, se encontró que la producción de hormonas relacionadas con la reproducción de peces (FSH y LH) estaba correlacionada con el índice gonadosomático, mientras que en peces bajo la influencia del pulso de agua producto de la operación hidroeléctrica esta correlación no fue detectada. Conclusiones. La producción de hormonas asociadas con la reproducción en peces potamódromos fue sensible a cambios en el nivel/caudal. En consecuencia, peces expuestos a las alteraciones en el pulso de caudal estarían recibiendo estímulos ambiguos que afectan la producción de hormonas, la sincronización de la reproducción con las señales ambientales y la maduración, lo cual es esencial para el éxito reproductivo.
ABSTRACT Objective. Describe the endocrine response associated with the reproduction of a tropical potamodromous fish under changes in the flow discharge produced by hydropower in an Andean. Materials and methods. We analyzed Prochilodus magdalenae reproduction in individuals from two sectors of a Neotropical river basin: one with a natural flow and another one with a regulated hydrological regime. Results. In the sector of the basin with the natural flow we found that the production of hormones related with fish reproduction (FSH and LH) was correlated with the gonadosomatic index, while in fish experiencing hydropeaking due to hydroelectric operation no such correlation was detected. Conclusions. Hormone production associated to reproduction of the Potamodromous fish was sensitive to changes in water level and discharge. Then, fish exposed to hydropeaking would be receiving ambiguous stimuli that affect hormone production, reproduction synchronization with environmental cues, and ripening, which are essential for reproductive success.
Subject(s)
Animals , Reproduction , Fishes , DamsABSTRACT
Floodplain lakes and associated wetlands in tropical dry climates are controlled by pronounced and severe seasonal hydrologic fluctuations. We examined the plant community response to a bimodal flooding pattern in the Zapatosa Floodplain Lake Complex (ZFLC), Northern Colombia. We measured floristic and quantitative change in four sampling periods emphasizing seasonal differences in plant abundance and life-form structure. Of 79 species identified in the lake complex, 52 were used to characterize eight community types via classification and ordination procedures. Results showed that community structure does not change significantly during the flooding/receding stages. But maximum drawdown phase significantly disrupts the aquatic community structure and the exposed shorelines become colonized by ruderal terrestrial plants. Early rainfalls at the beginning of the wet season are emphasized as an important feature of plant regeneration and community development. The general strategy of the ZFLC vegetation can be framed into the flood pulse concept of river-floodplain systems. Thus, plant communities are mainly responding to disturbances and destruction events imposed by extreme water level fluctuations. Rev. Biol. Trop. 62 (3): 1073-1097. Epub 2014 September 01.
Las ciénagas y humedales asociados a sistemas fluviales en climas tropicales secos son controlados por fluctuaciones hidrológicas estacionales pronunciadas. En este trabajo se examinó la respuesta de la comunidad vegetal a un patrón bimodal de inundaciones en el complejo de ciénagas de Zapatosa (ZFLC), al norte de Colombia. Se estudiaron los cambios florísticos y cuantitativos de la vegetación en cuatro periodos de muestreo destacando diferencias estacionales en las abundancias y la estructura biotipológica de las plantas. De las 79 especies identificadas en el complejo lagunar, 52 se utilizaron para caracterizar ocho tipos de comunidades mediante tácticas multivariadas de clasificación y ordenación. Los resultados revelan que la estructura de las comunidades no cambia de manera significativa durante los periodos de inundación/sequía. Únicamente la época de máxima sequía altera la estructura de las comunidades acuáticas y el litoral expuesto es colonizado por plantas ruderales terrestres. Las precipitaciones iniciales al inicio de la temporada de lluvias se destacan como una característica importante para la regeneración de las plantas y el desarrollo subsiguiente de las comunidades. La estrategia de sobrevivencia general de la vegetación acuática del ZFLC puede enmarcarse en el concepto de pulso de inundación de los sistemas fluviales inundables. Por lo tanto las comunidades vegetales responden principalmente a los disturbios y la destrucción impuestos por las fluctuaciones extremas del nivel del agua.
Subject(s)
Lakes , Plants/classification , Wetlands , Colombia , Droughts , Environmental Monitoring/methods , Floods , Seasons , Tropical ClimateABSTRACT
En el río Prado, localizado en el sur oriente de Colombia existe una población de Podocnemis lewyana, una tortuga endémica y en peligro de extinción. Para esta población se determinó la abundancia relativa, la estructura poblacional y las amenazas a la conservación a partir de información de campo obtenida en los años 2007 y 2009. La abundancia relativa se estimó por medio de captura de tortugas por unidad de tiempo. Adicionalmente, solo en el 2009, se realizó un conteo de individuos por kilómetro recorrido para contrastarlo con poblaciones del norte del país. La estructura poblacional se determinó por la frecuencia de individuos en varias clases de tamaño y con la proporción de sexos de los animales capturados. Se examinó el dimorfismo sexual en animales adultos con base en su morfometría. En total se capturaron 110 tortugas el año 2007 y 72 tortugas en el 2009. Se tuvo un promedio de 54,46 avistamientos/km (2009), siendo hasta el momento la población más abundante del país. La estructura de la población se caracterizó por una mayor frecuencia de individuos de 21-30 cm de largo recto máximo del caparazón (LRC) y ningún individuo de menos de 10 cm LRC ni mayor a 40 cm LRC. La proporción de sexos fue de 2,52:1 en el 2007 y de 2,75:1 en el 2009, siendo mayor para hembras. Las principales amenazas identificadas para la población del río Prado fueron (i) las alteraciones de su hábitat, (ii) cambios en el caudal natural del río, (iii) uso de artes de pesca inadecuados, y (iv) la probable interrupción de sus migraciones. Se propone el río Prado como lugar prioritario para la investigación y conservación de Podocnemis lewyana en la cuenca alta del río Magdalena.
Along the Prado River, at southeast of Colombia, there is a population of Podocnemis lewyana, an endemic and endangered river turtle. Relative abundance, population structure and conservation threats were determined using field data obtained in 2007 and 2009. Relative abundance was estimated by turtle catch per unit of time, which was used to compare between the two sampling years. Additionally, turtles per kilometer were counted in 2009 alone, to compare with other populations distributed in the north of the country. The population structure was determined by the frequency of individuals of several size classes and sex ratio of captured animals. Sexual dimorphism was examined in adult animals by morphometry. One hundred and ten turtles were captured in 2007 and 72 in 2009. The relative abundance of individuals observed was an averaged of 54.46 sightings/ km representing the most abundant population of the country so far. The population's structure was characterized by a higher frequency of individuals of 21-30 cm maximum straight carapace length SCL and absence of individuals of less than 10 cm SCL or greater than 40 cm SCL. Sex ratio was 2.52:1 for 2007 and 2.75:1 for 2009, being higher for females. The main identified threats to the population of P. lewyana at Prado River were (i) alterations of habitat, (ii) changes in the natural flow of the river, (iii) the use of inappropriate fishing arts and (iv) probable interruption of migrations. Prado River is hereby proposed as priority area for further research and conservation of Podocnemis lewyana in the upper Magdalena river basin.
ABSTRACT
Genetic variability of Brycon henni (Characiformes: Characidae) in the middle basin of Nare and Guatapé rivers, Magdalena River system, Colombia. Brycon henni is a native species in Magdalena´s River basin, and because of its cultural and economic importance, is strongly overexploited. This study aimed to describe the genetic variability and population structure of this species from Nare and Guatapé rivers basins. A total of 195 individuals were collected and DNA extractions were obtained from muscle and blood tissue. Fourteen primers were evaluated with the RAPD technique, being four of them polymorphic, and produced 66 different fragments (63% polymorphism). Besides, using the molecular variance (AMOVA) analysis, the population structure was described for all sites ( ΦST=0.297, ΦST=0.163; Nare and Guatapé river basins, respectively), and suggested the importance of the migratory behaviour of the species in the genetic differentiation. Genetic distances among sampled sites showed that most of the genetic differentiation occurred between sites Guatapé and El Cardal with respect to the others. A Mantel Test demonstrated a correlation between genetic and geographic distances (r=0.431 both of the basins evaluated; r=0.377, Nare river middle basin), and suggested isolation by distance. The outcomes obtained in this study have valuable implications in species conservation and the genetic variability of natural populations of B. henni, and should be complemented with morphological analyses. Rev. Biol. Trop. 59 (1): 269-282. Epub 2011 March 01.
Brycon henni es una especie nativa de la cuenca del río Magdalena, Colombia, donde es fuertemente explotada, por lo cual en este trabajo se estudió la variabilidad genética y estructura poblacional en individuos provenientes de la cuenca media de los ríos Nare y Guatapé, Antioquia. Se recolectaron 195 ejemplares y se les extrajo ADN genómico total del tejido muscular y/o sanguíneo. Se evaluaron 14 cebadores para la técnica RAPD (Random Amplifyed Polimorphic DNA), siendo cuatro de ellos polimórficos, los cuales generaron 66 fragmentos diferentes (63% polimorfismo). Por medio de un análisis de varianza molecular (AMOVA), se determinó la estructuración poblacional para todos los sitios evaluados y la cuenca del río Nare ( ΦST =0.297 y ΦST =0.163, respectivamente). Las distancias genéticas de Nei mostraron que todas las poblaciones diferían entre sí y que la mayor diferenciación genética se dio para las poblaciones del río Guatapé y la quebrada El Cardal. Un test de Mantel mostró correlación entre las distancias genéticas y geográficas (ambas cuencas, r=0.431; cuenca del río Nare, r=0.377). Esto sugiere aislamiento por distancia y separación de grupos genéticos producidos por los embalses sobre los ríos Nare y Guatapé, lo cual puede tener implicaciones relevantes en la conservación de la variabilidad genética de las poblaciones naturales de esta especie en el oriente antioqueño.
Subject(s)
Animals , Fishes/genetics , Genetic Variation , Colombia , Fishes/classification , Geography , Population Density , RiversABSTRACT
RESUMEN Con miras a evaluar posibles efectos de la recomunicación del río Magdalena con su antiguo delta, se determinó la abundancia y composición de la rotiferofauna del Complejo de Pajarales (CP), durante el período de mayor abundancia anual de zooplancton. El phylum Rotifera fue seleccionado por sus altas tasas reproductivas y eficiencia en procesos de transformación energética. Las muestras se colectaron con botella van Dorn durante la segunda temporada lluviosa de 2006. En cada una de las cuatro estaciones analizadas se registraron la salinidad, temperatura, pH y oxígeno disuelto. La diversidad se calculó empleando el índice de Shannon-Wiener H’ (log10) comparando estaciones y fechas de muestreo para establecer variaciones en el período de estudio. Gráficamente se relacionaron variables fisicoquímicas con valores de diversidad que emplearon un α de 0.05 y 95% de intervalo de confianza. En total, fueron encontrados 20 morfotipos pertenecientes a las familias Brachionidae, Lecanidae, Filiniidae, Synchaetidae, Hexarthriidae y Testudinellidae, siendo Brachionidae y Lecanidae las más abundantes. La relación entre diversidad y variables fisicoquímicas, indica que la salinidad es la principal responsable de la diversidad de rotíferos. En conclusión, la rotiferofauna actual en el CP es más abundante y diversa que hace 16 años, antes de la recomunicación con el río Magdalena. Así mismo, la concentración de oxigeno disuelto, pH y salinidad son diferentes. Teniendo en cuenta que la salinidad es el factor que más influyó en la diversidad de rotíferos, la reapertura de canales probablemente favoreció el incremento en la diversidad de rotíferos en el CP.
ABSTRACT In order to assess the potential effects of the Magdalena River recommunication with its former delta, we studied the abundance and composition of the rotiferofauna of the Pajarales Complex (PC) during its highest annual zooplankton abundance. We selected the Rotifera phylum, due to its high reproductive rates and the efficiency in energetic transformation process. We sampled the rotifers with a van Dorn bottle, during the second rainy season in 2006. During each sampling we registered salinity, temperature, pH, and dissolved oxygen. We calculated the rotifer diversity using the Shannon-Wiener H’ (log10) index comparing among sampling sites and sampling dates to establish variations along the study period. The physico-chemical variables were graphically related with the diversity values calculated using 0,05 for α and 95% for the confidence interval. We found a total of 20 morphotypes belonged to Brachionidae, Lecanidae, Filiniidae, Synchaetidae, Hexarthriidae and Testudinellidae families, been Brachionidae and Lecanidae the most abundant. The relationships between diversity and physico-chemical variables, show salinity as the main responsible of the rotifer diversity. In conclusion, the current rotiferofauna in the PC is most abundant and diverse than 16 years ago, before the recommunication with the Magdalena River. Likewise, dissolved oxygen concentration, pH and salinity of the CP waters were different. Taking into account that salinity was the most influent factor in the rotiferofauna diversity, the river recomommunication probably favored the increment of rotiferofauna diversity in the PC.