Effects of the flood regime on the body condition of fish of different trophic guilds in the Upper Paraná River floodplain, Brazil / Influência do regime de cheias na condição corporal de peixes de diferentes guildas troficas na planície de inundação do Alto Rio Paraná, Brazil

In this study, we evaluated the influence of various hydrological cycles on the feeding body condition of fish species of different trophic guilds in the Paraná River floodplain, as well as the impacts of upstream impoundments on fish conditions. Attributes of the river floods (duration, time of year, intensity, and variability in a given year) and the body condition, measured by the mean residuals of length-weight ratios, of the detritivorous, herbivorous, insectivorous, invertivores, omnivorous, piscivorous, and planktivorous species were evaluated. Fish were sampled during a period before (1986-1994) and after (2000-2004) the completion of filling of the Porto Primavera Reservoir, which is located upstream from the floodplain area under study. Three sub-basins in the floodplain were sampled: the Ivinheima River, which has no dams; the Paraná River, which has several dams; and the Baia River, which is influenced by the Paraná. A two-way ANOVA identified significant variations in mean body conditions for localities and for the hydrological cycles, and the interactions were also significant. The findings revealed that before the Porto Primavera Reservoir was filled, the body condition of the feeding guilds varied similarly in the three sub basins, but this pattern was not observed after filling was completed. However, in years with minor or no floods, the body condition was high, especially in the sub-basins influenced by Porto Primavera (Paraná and Baía). Pearson's and Spearman's correlations showed that most effects of the floods were unfavorable to the body condition of the guilds, except for the annual variation in water level, which aids herbivores in accessing allochthonous food resources. Detritivores were negatively affected by all flood attributes. A correlation between the relative stomach weight (mean residual of the ratio of total and stomach weights) and the body condition demonstrated the poor relationship between the amount ...

Nesse estudo, buscou-se avaliar a influência de diversos ciclos hidrológicos sobre a condição nutricional de peixes de diferentes categorias tróficas, na planície alagável do alto rio Paraná, bem como dos impactos de represamentos a montante, sobre esse processo. Para isso foram avaliados os atributos das cheias anuais (duração, época, intensidade, variabilidade) e a condição nutricional dos peixes, medida pelos resíduos médios da relação entre o peso e o comprimento de espécies detritívoras, herbívoras, insetívoras, invertívoras, onívoras, piscívoras e planctívoras. Os peixes foram coletados em período anterior (1986-1995) e posterior (2000-2004) ao represamento de Porto Primavera, a montante, em três subsistemas da planície alágável do alto rio Paraná, Ivinheima (sem controle por represamentos), Paraná (com represamentos) e Baía (influenciado pelo rio Paraná). Uma análise de variância (ANOVA bifatorial) revelou variações significantes na condição nutricional média dos peixes, tanto entre subsistemas e ciclos hidrológicos, como em suas interações. Os resultados evidenciaram que antes do represamento, as variações na condição nutricional dos peixes foram similares entre os subsistemas, divergindo no período subseqüente, e que em anos com cheias incipientes ou nulas a condição nutricional foi elevada, especialmente nos subsistemas influenciados pelo represamento a montante. As correlações de Pearson e Spearman revelaram que, pelo menos parte dos atributos das cheias foram adversos para os peixes de diferentes categorias tróficas, exceto a variabilidade anual dos níveis fluviométricos, que possibilitou às espécies herbívoras o acesso periódico a fontes de alimento externas. As espécies detritívoras foram afetadas negativamente por todos os atributos da cheia. As mesmas correlações realizadas entre o peso relativo do estômago (resíduo médio da relação peso do estomago-peso total) e a condição nutricional demonstraram ausência de relação ...

Effects of flooding regime on the feeding activity and body condition of piscivorous fish in the Upper Paraná River floodplain / Efeitos do regime de cheias sobre a atividade alimentar e condição corporal de peixes piscívoros na planície de inundação do Alto Rio Paraná

Flood pulses affect floodplain enrichment via the incorporation of nutrients and terrestrial biomass. As a result, they positively affect the body condition of aquatic organisms. This paper evaluates whether the absence of floods (resulting from dam control) affects the feeding activity and body condition of piscivorous fish. In addition, whether piscivores respond similarly to alterations in the flooding regime was assessed. Five piscivorous species were selected (Acestrorhynchus lacustris, Hoplias aff. malabaricus, Plagioscion squamosissimus, Rhaphiodon vulpinus, and Salminus brasiliensis). The fish were captured in four distinct years and in three river subsystems with differentiated water level fluctuations (Ivinheira = not regulated; Baía = regulated by the Paraná River level; Paraná = regulated by dams). Feeding activity and body condition were evaluated using the mean values of the standard residuals generated by regression models between body and stomach weights and standard length and body weight (all log-transformed). Differences among years and subsystems were evaluated via two-way analysis of variance. Pearson and Spearman correlations were performed between flooding attributes (duration, amplitude, timing, and daily variability) and feeding activity and body condition. Feeding activity differed across subsystems, whereas body condition varied across years, depending on the subsystem. Hoplias aff malabaricus (an ambusher adapted to starvation) presented feeding activity independent of the flooding regime and also presented better body condition in times of high water levels. Rhaphidon vulpinus exhibited variations in feeding activity but did not present alterations in body condition. The other species presented poorer body condition in years or subsystems with regular floods. Correlations identified that the duration and timing of floods had negative effects on body condition, whereas amplitude and mean annual water level ...

Os pulsos naturais de cheias são considerados fundamentais para o sucesso no recrutamento de peixes e no enriquecimento das planícies de inundação pela incorporação de nutrientes e biomassa terrestre, atuando positivamente na condição dos organismos aquáticos. O presente trabalho pretende avaliar se a ausência dos pulsos anuais, resultantes do controle por reservatórios hidrelétricos, afeta a atividade alimentar e a condição corporal de peixes piscívoros e se este grupo trófico responde de maneira similar às alterações no regime de cheias. Para isto foram selecionadas cinco espécies: Acestrorhynchus lacustris, Hoplias aff. malabaricus, Plagioscion squamosissimus, Rhaphiodon vulpinus e Salminus brasiliensis, capturadas em quatro anos distintos e em três subsistemas com variações hidrométricas diferenciadas (Ivinheima, não regulado; Baía, influenciado pelo regime hídrico do Rio Paraná, e Rio Paraná, nível regulado por represas). A atividade alimentar e a condição corporal foram avaliados através dos valores médios dos resíduos padronizados, gerados pelas regressões entre os logaritmos do peso total e peso do estômago e peso total e comprimento padrão, respectivamente, sendo as diferenças entre anos e subsistemas avaliadas pela análise de variância fatorial (ANOVA). Correlações de Pearson e Spearman entre os atributos hidrográficos (duração, magnitude, época e variabilidade diária) e a atividade alimentar e condição corporal foram analisadas. A atividade alimentar foi diferente apenas entre os subsistemas, enquanto a condição variou entre os períodos conforme o subsistema. Hoplias aff. malabaricus, emboscadora e adaptada a anorexia, foi a única com atividade alimentar independente do regime de cheias e com melhor condição corporal em períodos de águas altas. R. vulpinus, embora com variações na atividade alimentar, não mostrou alterações na condição. Já, as demais espécies mostraram tendências de baixa condição corporal em períodos ou locais ...

Effects of the flood regime on the body condition of fish of different trophic guilds in the Upper Paraná River floodplain, Brazil

In this study, we evaluated the influence of various hydrological cycles on the feeding body condition of fish species of different trophic guilds in the Paraná River floodplain, as well as the impacts of upstream impoundments on fish conditions. Attributes of the river floods (duration, time of year, intensity, and variability in a given year) and the body condition, measured by the mean residuals of length-weight ratios, of the detritivorous, herbivorous, insectivorous, invertivores, omnivorous, piscivorous, and planktivorous species were evaluated. Fish were sampled during a period before (1986-1994) and after (2000-2004) the completion of filling of the Porto Primavera Reservoir, which is located upstream from the floodplain area under study. Three sub-basins in the floodplain were sampled: the Ivinheima River, which has no dams; the Paraná River, which has several dams; and the Baia River, which is influenced by the Paraná. A two-way ANOVA identified significant variations in mean body conditions for localities and for the hydrological cycles, and the interactions were also significant. The findings revealed that before the Porto Primavera Reservoir was filled, the body condition of the feeding guilds varied similarly in the three sub basins, but this pattern was not observed after filling was completed. However, in years with minor or no floods, the body condition was high, especially in the sub-basins influenced by Porto Primavera (Paraná and Baía). Pearson's and Spearman's correlations showed that most effects of the floods were unfavorable to the body condition of the guilds, except for the annual variation in water level, which aids herbivores in accessing allochthonous food resources. Detritivores were negatively affected by all flood attributes. A correlation between the relative stomach weight (mean residual of the ratio of total and stomach weights) and the body condition demonstrated the poor relationship between the amount of food intake and weight gain; insectivores were the exception, showing a significant negative correlation. Therefore, for this guild, there is evidence that their food sources during floods have low nutritional value. It is hypothesized that dry years lead to improvement in the nutritional quality of food resources, and that the water released from the upstream dam dilutes and removes these resources without providing new food inputs. This exacerbates the effects of floods on body conditions.

Nesse estudo, buscou-se avaliar a influência de diversos ciclos hidrológicos sobre a condição nutricional de peixes de diferentes categorias tróficas, na planície alagável do alto rio Paraná, bem como dos impactos de represamentos a montante, sobre esse processo. Para isso foram avaliados os atributos das cheias anuais (duração, época, intensidade, variabilidade) e a condição nutricional dos peixes, medida pelos resíduos médios da relação entre o peso e o comprimento de espécies detritívoras, herbívoras, insetívoras, invertívoras, onívoras, piscívoras e planctívoras. Os peixes foram coletados em período anterior (1986-1995) e posterior (2000-2004) ao represamento de Porto Primavera, a montante, em três subsistemas da planície alágável do alto rio Paraná, Ivinheima (sem controle por represamentos), Paraná (com represamentos) e Baía (influenciado pelo rio Paraná). Uma análise de variância (ANOVA bifatorial) revelou variações significantes na condição nutricional média dos peixes, tanto entre subsistemas e ciclos hidrológicos, como em suas interações. Os resultados evidenciaram que antes do represamento, as variações na condição nutricional dos peixes foram similares entre os subsistemas, divergindo no período subseqüente, e que em anos com cheias incipientes ou nulas a condição nutricional foi elevada, especialmente nos subsistemas influenciados pelo represamento a montante. As correlações de Pearson e Spearman revelaram que, pelo menos parte dos atributos das cheias foram adversos para os peixes de diferentes categorias tróficas, exceto a variabilidade anual dos níveis fluviométricos, que possibilitou às espécies herbívoras o acesso periódico a fontes de alimento externas. As espécies detritívoras foram afetadas negativamente por todos os atributos da cheia. As mesmas correlações realizadas entre o peso relativo do estômago (resíduo médio da relação peso do estomago-peso total) e a condição nutricional demonstraram ausência de relação entre a quantidade de alimento ingerida e o ganho de peso, exceto para as espécies insetívoras, para as quais a correlação mostrou-se significativamente negativa, sugerindo ser sua fonte de recurso durante as cheias de menor valor nutricional. Postula-se que os anos secos permitem uma melhoria na qualidade nutricional dos recursos alimentares e que os efluentes de barragem promovem a diluição e o arraste desses recursos, sem que se promovam novos aportes, potencializando o efeito das cheias sobre a condição nutricional dos peixes, independente de seus hábitos alimentares.

Effects of flooding regime on the feeding activity and body condition of piscivorous fish in the Upper Paraná River floodplain

Flood pulses affect floodplain enrichment via the incorporation of nutrients and terrestrial biomass. As a result, they positively affect the body condition of aquatic organisms. This paper evaluates whether the absence of floods (resulting from dam control) affects the feeding activity and body condition of piscivorous fish. In addition, whether piscivores respond similarly to alterations in the flooding regime was assessed. Five piscivorous species were selected (Acestrorhynchus lacustris, Hoplias aff. malabaricus, Plagioscion squamosissimus, Rhaphiodon vulpinus, and Salminus brasiliensis). The fish were captured in four distinct years and in three river subsystems with differentiated water level fluctuations (Ivinheira = not regulated; Baía = regulated by the Paraná River level; Paraná = regulated by dams). Feeding activity and body condition were evaluated using the mean values of the standard residuals generated by regression models between body and stomach weights and standard length and body weight (all log-transformed). Differences among years and subsystems were evaluated via two-way analysis of variance. Pearson and Spearman correlations were performed between flooding attributes (duration, amplitude, timing, and daily variability) and feeding activity and body condition. Feeding activity differed across subsystems, whereas body condition varied across years, depending on the subsystem. Hoplias aff malabaricus (an ambusher adapted to starvation) presented feeding activity independent of the flooding regime and also presented better body condition in times of high water levels. Rhaphidon vulpinus exhibited variations in feeding activity but did not present alterations in body condition. The other species presented poorer body condition in years or subsystems with regular floods. Correlations identified that the duration and timing of floods had negative effects on body condition, whereas amplitude and mean annual water level improved feeding activity. Therefore, regular floods affect the feeding activity and body condition of piscivorous fish, and the response of each species depends on the existence or absence of pre-adaptation to long periods of starvation. Consequently, considering the role of the flood pulse in determining the availability of feeding resources for early life stages of piscivores, control of the flood pulse by dams is also disadvantageous for piscivorous fish.

Os pulsos naturais de cheias são considerados fundamentais para o sucesso no recrutamento de peixes e no enriquecimento das planícies de inundação pela incorporação de nutrientes e biomassa terrestre, atuando positivamente na condição dos organismos aquáticos. O presente trabalho pretende avaliar se a ausência dos pulsos anuais, resultantes do controle por reservatórios hidrelétricos, afeta a atividade alimentar e a condição corporal de peixes piscívoros e se este grupo trófico responde de maneira similar às alterações no regime de cheias. Para isto foram selecionadas cinco espécies: Acestrorhynchus lacustris, Hoplias aff. malabaricus, Plagioscion squamosissimus, Rhaphiodon vulpinus e Salminus brasiliensis, capturadas em quatro anos distintos e em três subsistemas com variações hidrométricas diferenciadas (Ivinheima, não regulado; Baía, influenciado pelo regime hídrico do Rio Paraná, e Rio Paraná, nível regulado por represas). A atividade alimentar e a condição corporal foram avaliados através dos valores médios dos resíduos padronizados, gerados pelas regressões entre os logaritmos do peso total e peso do estômago e peso total e comprimento padrão, respectivamente, sendo as diferenças entre anos e subsistemas avaliadas pela análise de variância fatorial (ANOVA). Correlações de Pearson e Spearman entre os atributos hidrográficos (duração, magnitude, época e variabilidade diária) e a atividade alimentar e condição corporal foram analisadas. A atividade alimentar foi diferente apenas entre os subsistemas, enquanto a condição variou entre os períodos conforme o subsistema. Hoplias aff. malabaricus, emboscadora e adaptada a anorexia, foi a única com atividade alimentar independente do regime de cheias e com melhor condição corporal em períodos de águas altas. R. vulpinus, embora com variações na atividade alimentar, não mostrou alterações na condição. Já, as demais espécies mostraram tendências de baixa condição corporal em períodos ou locais de cheias regulares. As correlações mostram que duração e início regular das cheias têm efeito negativo sobre a condição corporal dos indivíduos, enquanto a magnitude e os valores médios anuais foram benéficos à tomada de alimento. A variabilidade nos níveis diários da água correlacionou-se negativamente com a intensidade na tomada de alimento. Estes resultados demonstram que as cheias regulares afetam a atividade alimentar e a condição dos piscívoros e, a resposta dada depende da existência ou não de pré-adaptação a períodos prolongados de anorexia. Ressalta-se, entretanto, que dado o papel dos pulsos de cheias no recrutamento, na disponibilidade de recursos alimentares para as fases iniciais dos piscívoros, na atenuação do canibalismo e predação intra-guilda, o controle das cheias por represamentos é desastroso também para os piscívoros.