Upstream dam impacts on gilded catfish Brachyplatystoma rousseauxii (Siluriformes: Pimelodidae) in the Bolivian Amazon

This paper explores the effects of two run-of-river dams (Jirau and Santo Antônio) built in cascade in the middle Madeira River (Brazil) on the interruption of long-distance migration routes of the gilded catfish (Brachyplatystoma rousseauxii). A participative monitoring system was set up to compare capture by commercial fishers approximately 1500 km upstream of the dams in Bolivia, before (1998-2007) and after (2015-2017) dam closure. A significant decrease in gilded catfish catches and in catch per unit effort was observed after dam closure, whereas no significant difference in mean weight was found. Back-estimation of age suggests that the few individuals remaining after dam closure in 2009 are a mixture of old homers that returned upstream before dam closure, and residents hatched after dam closure and trapped in the upper Madeira. Unless fishways in the Madeira River dams improve their efficiency, the gilded catfish might become rare and in danger of regional extinction in the upper Madeira basin in the next few years, negatively affecting river fisheries.(AU)

Este estudio explora el impacto de las represas en cascada Jirau y Santo Antônio en el curso medio del río Madeira (Brasil) sobre la interrupción de la ruta de migración del bagre dorado (Brachyplatystoma rousseauxii). Se estableció un sistema de monitoreo participativo para comparar la captura de dorado por pescadores comerciales en Bolivia, aproximadamente 1 500 km río arriba de las represas, antes (1998-2007) y después (2015-2017) de su cierre. Se observó una disminución significativa en las capturas y en la captura por unidad de esfuerzo de dorado después del cierre de ambas represas. No hubo diferencias significativas en el peso promedio antes y después del cierre. La estimación de la edad de los pocos individuos capturados arriba de las represas sugiere que se trata de una mezcla de individuos adultos que han podido pasar las represas antes de su cierre en 2009, y residentes nacidos después del cierre de las represas, atrapados en el alto Madeira. Si los sistemas de traspaso de peces implementados en las represas del rio Madeira no mejoran su eficiencia, el dorado podría volverse escaso y en peligro de extinción regional en la cuenca alta del Madeira en los próximos años, afectando negativamente la pesca de esta especie.(AU)

Assessing fish assemblages similarity above and below a dam in a Neotropical reservoir with partial blockage / Avaliando a similaridade das assembléias de peixes acima e abaixo de uma barragem de um reservatório Neotropical com obliteração parcial

Damming rivers disrupts the water flow and changes the ichthyofauna organisation. We investigated an impoundment with permanent connection and homogeneous environmental conditions between the zones above and below the dam. Temperature was comparatively higher during wet season irrespective of zone, and both zones had higher dissolved oxygen, conductivity and transparency in the dry season. A total of 1687 individuals comprising 27 species were collected in the downriver zone, while the reservoir had 879 individuals and 23 species. Each zone had different fish assemblage composition and structure, but assemblages were not explained by the examined environmental variables (r2 = 0.08; p = 0.307). Migratory species such as Pimelodus maculatus, Pimelodus fur, Leporinus copelandii and Prochilodus lineatus were the most affected, and probably are prevented to perform upriver migrations. On the other hand, lentic adapted species such as G. brasiliensis, Hoplias malabaricus and Hoplosternum littorale successfully colonised the reservoir. Therefore we conclude that the presence of the lateral hydrological connectivity alone does not guarantee the ecological connectivity since fish assemblage similarity differed between the two zones. Fish passage facilities should be monitored and managed to evaluate and improve their functionality.

O represamento de rios interrompe o fluxo de água e altera a organização da ictiofauna. Nós investigamos um represamento com conexão hidrológica permanente e homogêneas condições ambientais entre as zonas acima e abaixo da barragem. A temperatura foi comparativamente mais elevada na estação chuvosa independente da zona, e ambas as zonas apresentaram maior oxigênio dissolvido, condutividade e transparência na estação seca. Um total de 1687 indivíduos compreendendo 27 espécies foi coletado na zona de rio abaixo da barragem, enquanto 879 indivíduos e 23 espécies foram registrados no reservatório. Cada zona teve assembléias de peixes com diferente composição e estrutura, mas as assembléias não foram explicadas pelas variáveis ambientais examinadas (r2 = 0.08; p = 0.307). Espécies de peixes migratórias, como Pimelodus maculatus, Pimelodus fur e Prochilodus lineatus foram as mais afetadas, e, provavelmente, são impedidas de realizar migrações rio acima. Por outro lado, espécies adaptadas a ambientes lênticos tais como G. brasiliensis, Hoplias malabaricus e Hoplosternum littorale colonizaram o reservatório com sucesso. Portanto, concluímos que a presença da conectividade hidrológica lateral sozinha não garante a conectividade ecológica já que a similaridade da assembleia de peixes diferiu entre as duas zonas. A passagem de peixes deve ser monitorada e gerenciada para avaliar e melhorar a sua funcionalidade.

The roles of marginal lagoons in the maintenance of genetic diversity in the Brazilian migratory fishes Prochilodus argenteus and P. costatus

The rio São Francisco basin contains many endemic species, such as Prochilodus argenteus and P. costatus, which have great commercial importance. However, information about the main recruitment sites and genetic studies containing extensive sampling of these species are scarce. To investigate the roles of the marginal lagoons in the maintenance of genetic variability and in the population structure, we analyzed six microsatellite loci in nine sampling groups of P. argenteus and five sampling groups of P. costatus. Our results showed high levels of genetic variability and low values of genetic differentiation for P. argenteus (F ST = 0.008, P < 0.05) and for P. costatus (F ST = 0.031, P < 0.05). In addition, high values of gene flow combined with a small genetic distance suggest the presence of a single population for each species in the middle rio São Francisco basin. Moreover, putative migration routes involving marginal lagoons during the reproductive season could be detected, confirming the importance of these nurseries in the lifecycle of these species. Our results also indicate the necessity of adequate management of the fish resources and the conservation of the floodplains in the rio São Francisco basin.

A bacia do rio São Francisco contém muitas espécies endêmicas, tais como Prochilodus argenteus e P. costatus, os quais têm grande importância comercial. Entretanto, informações sobre as principais áreas de recrutamento e estudos genéticos contendo uma extensa amostragem dessas espécies no rio São Francisco são escassas. Para investigar o papel das lagoas marginais na manutenção da variabilidade genética e na estruturação populacional dessas espécies, nós analisamos seis loci microssatélites em nove grupos amostrais de P. argenteus e cinco grupos amostrais de P. costatus. Nossos resultados revelaram altos níveis de variabilidade genética para ambas as espécies e valores baixos de diferenciação genética para P. argenteus (F ST= 0.008, P < 0.05) e P. costatus (F ST= 0.031, P < 0.05). Adicionalmente, valores altos de fluxo gênico combinados com a distância genética baixa sugerem a presença de uma única população para cada espécie no médio rio São Francisco. Possíveis rotas migratórias envolvendo lagoas marginais durante o período reprodutivo puderam ser detectadas, confirmando a importância das lagoas marginais no ciclo de vida dessas espécies. Nossos resultados também indicaram a necessidade de um manejo adequado dos recursos pesqueiros e a conservação das várzeas na bacia do rio São Francisco.

Fish ladders: safe fish passage or hotspot for predation?

Fish ladders are a strategy for conserving biodiversity, as they can provide connectivity between fragmented habitats and reduce predation on shoals that accumulate immediately below dams. Although the impact of predation downstream of reservoirs has been investigated, especially in juvenile salmonids during their downstream movements, nothing is known about predation on Neotropical fish in the attraction and containment areas commonly found in translocation facilities. This study analysed predation in a fish passage system at the Lajeado Dam on the Tocantins River in Brazil. The abundance, distribution, and the permanence (time spent) of large predatory fish along the ladder, the injuries imposed by piranhas during passage and the presence of other vertebrate predators were investigated. From December 2002 to October 2003, sampling was conducted in four regions (downstream, along the ladder, in the forebay, and upstream of the reservoir) using gillnets, cast nets and counts or visual observations. The captured fish were tagged with thread and beads, and any mutilations were registered. Fish, birds and dolphins were the main predator groups observed, with a predominance of the first two groups. The entrance to the ladder, in the downstream region, was the area with the highest number of large predators and was the only region with relevant non-fish vertebrates. The main predatory fish species were Rhaphiodon vulpinus, Hydrolycus armatus, and Serrasalmus rhombeus. Tagged individuals were detected predating along the ladder for up to 90 days. Mutilations caused by Serrasalmus attacks were noted in 36% of species and 4% of individuals at the top of the ladder. Our results suggested that the high density of fish in the restricted ladder environment, which is associated with injuries suffered along the ladder course and the presence of multiple predator groups with different predation strategies, transformed the fish corridor into a hotspot for predation.

Passagens para peixes têm sido consideradas como estratégias para conservação da biodiversidade, visando além de assegurar os deslocamentos entre habitats fragmentados, atenuar a mortalidade por predação dos estratos populacionais que se concentram nos trechos imediatamente abaixo de barragens. Embora a mortalidade por predação no trecho a jusante de reservatórios tenha sido bem investigada, especialmente sobre os juvenis de salmonídeos em movimentos descendentes, nada se sabe acerca da predação de peixes neotropicais em áreas de atração e confinamento de peixes, eventos comuns a essas facilidades de transposição. Nesse estudo são analisados aspectos da predação em um sistema de transposição de peixes (barragem de Lajeado, rio Tocantins, Brasil), buscando avaliar a abundância, a distribuição e o tempo de permanência de grandes peixes predadores na escada, as injúrias impostas por piranhas durante a passagem e a ocorrência de outros vertebrados predadores. Para isso foram realizadas amostragens a jusante, ao longo da escada, no trecho imediatamente acima da barragem e a montante do reservatório, utilizando redes de espera, tarrafas e contagens ou registros visuais durante o período de um ano (Novembro de 2002 a Outubro de 2003). Marcações com linha e missanga e registro de mutilações foram também realizados em concomitância. Peixes, aves, quelônios e cetáceos foram os principais grupos de predadores observados, com predomínio dos dois primeiros. A área nas imediações da entrada da escada, a jusante, foi a região com maior número de grandes predadores, sendo a única de relevância para vertebrados não peixes. Indivíduos marcados permaneceram na escada exercendo a piscivoria por até 90 dias. Rhaphiodon vulpinus, Hydrolycus armatus e Serrasalmus rhombeus foram os principais peixes predadores. Mutilações por ataques de Serrasalmus atingiram 36% das espécies e alcançaram 4% dos indivíduos no topo da escada. Os resultados sugerem que a alta densidade ...

A barrier to upstream migration in the fish passage of Itaipu Dam (Canal da Piracema), Paraná River basin

The majority of the fish passages built in the Neotropical region are characterised by low efficiency and high selectivity; in many cases, the benefits to fish populations are uncertain. Studies conducted in the Canal da Piracema at Itaipu dam on the Parana River indicate that the system component designated as the Discharge channel in the Bela Vista River (herein named Canal de deságue no rio Bela Vista or CABV), a 200 m long technical section, was the main barrier to the upstream migration. The aim of this study was to evaluate the degree of restriction imposed by the CABV on upstream movements of Prochilodus lineatus and Leporinus elongatus, Characiformes. Fish were tagged with passive integrated transponders (PIT tags) and released both downstream and upstream of this critical section. Individuals of both species released downstream of the CABV took much more time to reach the upper end of the system (43.6 days vs. 15.9 days), and passed in much lower proportions (18% vs. 60.8%) than those tagged upstream of this component. Although more work is needed to differentiate between fishway effects and natural variation in migratory motivation, the results clearly demonstrate passage problems at the CABV.

A maioria dos sistemas para transposição de peixes implantados na região Neotropical caracteriza-se por baixa eficiência e seletividade, em muitos casos com benefícios questionáveis para as populações de peixes. Estudos conduzidos no Canal da Piracema, localizado na barragem de Itaipu, rio Paraná, apontaram como principal barreira à migração ascendente o componente do sistema denominado Canal de deságue no rio Bela Vista (CABV), uma seção de escada com 200 m de extensão. Este estudo teve por objetivo avaliar o grau de restrição imposto pelo CABV aos movimentos ascendentes de Prochilodus lineatus e Leporinus elongatus, Characiformes. Os peixes foram marcados com Passive Integrated Transponders (PIT-tags) e soltos a jusante e a montante do CABV. Indivíduos de ambas as espécies de jusante do CABV levaram muito mais tempo para atingirem a extremidade superior do sistema (43,6 dias vs. 15,9 dias) e passaram em muito menor proporção (18% vs. 60,8%) do que os marcados a montante desse componente. Embora sejam necessários outros trabalhos para a distinção entre os efeitos do sistema de transposição de peixes e a variação natural da motivação migratória, os resultados demonstram claramente que existem problemas na passagem pelo CABV.

Migration of the curimbatá Prochilodus lineatus (Valenciennes, 1836) (Pisces, Prochilodontidae) at the waterfall "Cachoeira de Emas" of the Mogi-Guaçu river - São Paulo, Brazil

In this paper, we counted the ascending curimbatás at the fish ladder at the Cachoeira de Emas from October, 1992 to September, 1993 in one whole day (24 h period) per month at different observation points in the dam for 5 min every hour. Most of the fish (80%) were counted not in the fish ladder itself, but in two adjacent spillways at its left, perhaps due to the comparatively increased flow as they are narrower than the ladder. The bulk of the migration occurred in September/October. We inspected the degree of injury of the fish in order to examine the hypothesis that larger fish are less injured, however no conclusion was reached. The degree of injury varied between different points and in different months of the year.

Neste artigo, contamos os curimbatás na escada de peixes da Cachoeira de Emas, de Outubro/92 a Setembro/93, num dia durante 24h por mês, em diferentes pontos de observação da barragem, durante 5 min a cada hora. A maioria dos peixes (80%) foi observada e contada não na escada de peixes, mas em dois vertedouros adjacentes à sua esquerda, talvez devido ao maior fluxo de água, pois são mais estreitos que a escada. O pico da migração ocorreu em Setembro/Outubro. Inspecionamos o grau de injúria dos peixes a fim de examinar a hipótese de que peixes maiores estariam menos feridos, porém não chegamos a uma conclusão clara. O grau de injúria variou entre diferentes pontos e entre diferentes meses do ano.