Effects of the interannual variations in the flood pulse mediated by hypoxia tolerance: the case of the fish assemblages in the upper Parana River floodplain

The effects of the duration of the floods on abiotic variables and attributes of species tolerant and intolerant to hypoxia (STH and SIH respectively) were evaluated in rivers and lakes of the upper Paraná River. Fish were sampled once a year, in six sampling stations, during the high water period from 2000 to 2003. There were overall reductions in dissolved oxygen levels and increases in transparency of water in lakes in years of moderate floods. The duration of floods influenced species differentially based on their tolerance to hypoxia: in moderate floods, richness of STH increased and numerical abundance and biomass of SIH reduced significantly. Opposite relationships were detected between dissolved oxygen and the attributes of STH and SIH. Dissolved oxygen was the best predictor of variability of STH and SIH in years of moderate floods, whereas water transparency predicted significant amounts of STH in years of short floods. Being positively affected by dissolved oxygen reductions, STH seem to take advantages in persisting in seasonally harsh lentic habitats. The incorporation of abiotic data as well the differential tolerance of species to hypoxia would improve further investigations of the effects of interannual variations in the flood pulse on tropical fish assemblages.

Os efeitos da duração da cheia sobre algumas variáveis abióticas e atributos das assembleias de peixes (espécies tolerantes e intolerantes à hipóxia, STH e SIH, respectivamente) foram avaliados em rios e lagoas do alto rio Paraná. Os peixes foram amostrados uma vez ao ano, em seis localidades, durante o período de águas altas entre 2000 e 2003. Houve reduções generalizadas nos níveis de oxigênio dissolvido e aumentos na transparência da água em lagos em anos de cheias moderadas. A duração das cheias influenciou as espécies diferencialmente em função de sua tolerância à hipóxia: em anos de cheias moderadas, a riqueza das STH aumentou e a abundância numérica e de biomassa das SIH reduziram significativamente. Relações opostas foram detectadas entre o oxigênio dissolvido e os atributos das STH e SIH. O oxigênio dissolvido foi o melhor preditor da variabilidade de STH e SIH em anos de cheias moderadas, enquanto a transparência da água explicou uma significativa proporção das STH em anos de cheias curtas. Por serem positivamente afetadas pelas reduções no oxigênio dissolvido, as STH parecem ter vantagens em persistir em ambientes lênticos sazonalmente inóspitos. A incorporação de dados abióticos bem como da tolerância diferencial das espécies à hipóxia deve aprimorar as investigações dos efeitos das variações interanuais no pulso de inundação nas assembleias de peixes tropicais.

Relationship between water transparency and physical-chemical variables in lakes of the western Amazon, Brazil / Variações entre transparência de água e variáveis físico-químicas em lagos da Amazônia Ocidental, Brasil

Water transparency is one of the main indicators of seasonal changes from the water level in lacustrine systems, but other environmental spatial and temporal variables can act jointly on water transparency. The diagnosis of interactions among physical-chemical variables and water transparency can be made by fitting statistical models based on multiple regression analysis. The objective of this study is to evaluate the set of limnologic variables that best predict the seasonal variation in water transparency in lakes of the western Amazon. These data were collected in both the drought and flood seasons in 78 lakes of the Mamirauá Reserve for Sustainable Development (RDSM). The delineation of the sampling followed the choice of variables, the analysis of premises imposed by the linear regression model and the validation of the model. The variables that best fitted the model were: water level, bottom temperature, conductivity, and pH for both seasons analyzed (R2 = 0.64). The resulting model suggests that the physical- chemical variables influence the re-suspension process and sedimentation of particulate material together with the seasonal variation of the water level at the lake system of RDSM.

A transparência da água é um dos principais indicadores das flutuações sazonais do nível d'água em sistemas lacustres, porém outras variáveis ambientais espaço-temporais podem, conjuntamente, atuar sobre a transparência da água. O diagnóstico das interações entre variáveis físico-químicas e a transparência da água pode ser delineado pelo ajuste de modelos estatísticos fundamentados em análise de regressão múltipla. O presente estudo teve como objetivo avaliar o conjunto de variáveis limnológicas que melhor prediz a variação sazonal da transparência da água em lagos na Amazônia Ocidental. Os dados foram coletados durante os períodos de seca e cheia em 78 lagos da Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá (RDSM). O delineamento seguiu a escolha das variáveis, análise das premissas impostas pelo modelo de regressão linear e validação do modelo. As variáveis que melhor se ajustaram ao modelo foram: nível da água, temperatura de fundo, condutividade e pH para ambos os períodos de análise (R2 = 0,64). O modelo resultante sugere que o processo de ressuspensão e sedimentação do material particulado influenciam as variáveis físicas e químicas juntamente à variação sazonal no nível da água nos sistemas de lagos da RDSM.