Seasonal dynamics of phytoplankton in two tropical rivers of varying size and human impact in Southeast Nigeria / Dinamica de temporada del fitoplankton en dos rios tropicales de tamaño e impacto humano variado en el sureste de Nigeria

Phytoplankton occurrence and dynamics in rivers are mainly shaped by hydrophysical conditions and nutrient availability. Phytoplankton main structuring factors have been poorly studied in West African rivers, and this study was undertaken to identify these conditions in two tropical rivers that vary in size and human impact. For this, environmental variables and phytoplankton monthly samples were collected from the middle reaches of Asu and Cross rivers during an 18 months survey from March 2005-July 2006. Phytoplankton biomass (F=11.87, p=0.003), Shannon-Weiner diversity and species richness (F=5.93, p=0.003) showed significant seasonality in Asu but not in Cross River. Data was analyzed with Canonical correspondence analysis (CCA) and showed environmental differences between the two rivers, nitrate in Asu River (5.1-15.5mg/L) was significantly higher than Cross River (0.03-1.7mg/L), while PO4 (0.2-0.9mg/L) was significantly lower in Asu River compared to Cross River (0.03-2.6mg/L) (p<0.05). Eutrophic factors (NO3) determined primarily phytoplankton dynamics in Asu River, especially during the dry season, whereas hydrophysical factors (depth, transparency and temperature) shaped phytoplankton in Cross River. Taxa indicative of an eutrophic condition, such as Euglena, Chlorella, Chlorococcus, Ceratium, Peridinium, Anabaena, Aphanizomenon, Closterium, Scenedesmus and Pediastrum spp., were frequently encountered in the shallow impounded Asu River, while riverine species, such as Frustulia rhomboids, Gyrosigma sp., Opephora martyr and Surirella splendida dominated Cross River. A succession pattern was observed in the functional groups identified: Na/MP→TB→P (rainy→dry season) was observed in Asu River, whereas MP/D predominated in Cross River for both seasons. We concluded that, if nutrients predominate hydrophysical factors in shaping phytoplankton during dry season (half of the year) then, they are as important as hydrophysical factors structuring phytoplankton during rainy season (the other half).

La existencia del fitoplancton y la dinámica de los ríos están principalmente determinados por condiciones hidrofísica y disponibilidad de nutrientes. Los principales factores de estructuración del fitoplancton han sido poco estudiados en los ríos de Africa Occidental, y este estudio fue realizado para identificar estas condiciones en dos ríos tropicales que varían en tamaño e impacto humano. Para ello, variables ambientales y muestras ambientales mensuales de fitoplancton se obtuvieron de la parte media de los ríos Asu y Cross durante un estudio de 18 meses, de Marzo-2005 a Julio-2006. La biomasa del fitoplancton (F=11.87, p=0.003), el índice de diversidad de Shannon-Weiner y la riqueza de especies (F=5.93, p=0.003), mostraron estacionalidad significativa en Asu pero no el río Cross. Los datos fueron analizados con el análisis de correspondencia canónica (CCA) y mostró diferencias ambientales entre los dos ríos, el nitrato en el río Asu (5.1-15.5mg/L) fue significativamente mayor que en el río Cross (0.03-1.7mg/L), mientras que PO4 (0.2-0.9mg/L) fue significativamente menor en el río Asu en comparación al río Cross (0.03-2.6mg/L) (p<0.05). Los factores eutróficos (NO3) determinaron principalmente la dinámica del fitplancton en el río Asu, especialmente durante la estación seca, mientras que los factores hidrofísicos (profunidad, transparencia y temperatura) conformaron el fitoplancton en el río Cross. Taxones indicadores de una condición eutrófica, como Euglena, Chlorella, Chlorococcus, Ceratium, Peridinium, Anabaena, Aphanizomenon, Closterium, Scenedesmus y Pediastrum spp fueron frecuentemente encontradas en las aguas poco profundas del río Asu, mientras que las especies fluviales, como Frustulia rhomboids, Gyrosigma sp., Opephora martyr y Surirella splendida dominaron el río Cross. Un patrón de sucesión se observó en los grupos funcionales, identificados: Na/MP→TB→P (Estacion lluviosa → estación seca), fue observado en el río Asu, mientras que MP/D predominó en el río Cross para ambas estaciones. Se concluyó que, si los nutrientes predominan los factores hidrofísicos en la conformación del fitoplancton durante la estación seca (la mitad del año), entonces, son tan importantes como los factores hidrofísicos estructurales del fitoplancton durante la temporada de lluvias (la otra mitad).

Age, growth and mortality of Clarias gariepinus (Siluriformes: Clariidae) in the Mid-Cross River-Floodplain ecosystem, Nigeria

Clarias gariepinus is a threatened highly prized species used for some elite ceremonies by the local communities. Artisanal fishers take advantage of this species annual breeding migration from the lower Cross River to the floodplain lakes in Mid-Cross River during the rainy season, and some migrant stocks are not able to spawn. Since there is a lack of information on this species population dynamics in the Mid-Cross area, this study aimed to evaluate the age, growth and mortality to support the development of effective management plans. For this, monthly overnight gill net catches (from 6 to 72mm mesh sizes) were developed between March 2005 and February 2007. Growth parameters were determined using the FiSAT II length-frequency distribution. A total of 1 421 fish were collected during the survey. The asymptotic growth (L∞) was 80.24cm, growth rate (K) was 0.49/year while the longevity was 6.12years. The annual instantaneous rate of total mortality (Z) was 2.54/year and the natural mortality (M) was 0.88. Fishing mortality (1.66/year) was higher than the biological reference points (Fopt=0.83 and Flimit=1.11) and the exploitation rate (0.66) was higher than the predicted value (Emax=0.64) indicating that C. gariepinus was over exploited in the Mid-Cross River-Floodplain ecosystem. Some recommended immediate management actions are to strengthen the ban of ichthyocide fishing, closure of the floodplain lakes for most of the year, restricted access to the migratory path of the fish during the flood period and vocational training to the fishers. In order to recover and maintain a sustainable harvest, I suggest that a multi-sector stakeholder group should be formed with governmental agents, community leaders, fishers, fisheries scientists and non-governmental organizations. These short and long term measures, if carefully applied, will facilitate recovery of the fishery. Rev. Biol. Trop. 59 (4): 1707-1716. Epub 2011 December 01.

Clarias gariepinus es una especie en peligro de alto valor, usada para ceremonias de la élite de las comunidades locales. Los pescadores artesanales toman ventaja de las migraciones anuales de reproducción de esta especie, que van desde el bajo "Cross River" hasta los lagos de las planicies inundadas en "Mid-Cross River" durante la época lluviosa, y que algunas poblaciones migratorias no son capaces de generar. Debido a que hay una falta de información de la dinámica poblacional de estas especies en el área "Mid-Cross", este estudio está dirigido a evaluar la edad, crecimiento y mortalidad, para ayudar a desarrollar planes de manejo efectivos. Para esto, cada noche mensualmente se hicieron entre Marzo 2005 y Febrero 2007 recolectas con red de enmalle (de 6 a 72mm tamaños de malla). Los parámetros de crecimientos fueron determinados usando distribución FiSAT II longitud-frecuencia. Un total de 1 421 peces fueron recolectados durante el estudio. El crecimiento asintótico (L∞) fue de 80.24cm., la tasa de crecimiento (K) fue 0.49/año, mientras que la longevidad fue de 6.12 años. La tasa instantánea anual de mortalidad (Z) fue de 2.54/ año y la mortalidad natural (M) de 0.88. La mortalidad de pesca (1.66/año) fue más alta que los puntos en la referencia biológica (Fopt=0.83 and Flimit=1.11) y la tasa de explotación (0.66) fue más alta que el valor predicho (Emax=0.64), indicando que C. gariepinus es sobreexplotado en el ecosistema Mid-Cross River-Floodplain. Algunas recomendaciones de acciones inmediatas en el manejo son el endurecimiento en la prohibición de la pesca de ictiocidos, el cierre de los lagos de las planicies inundadas la mayor parte del año, acceso restringido al paso migratorio de los peces durante el periodo de inundación y entrenamiento vocacional a los pescadores. En orden de recuperar y mantener una explotación sostenible, yo sugiero que se debe formar un grupo multi-sector de las partes interesadas, con agentes del gobierno, líderes de la comunidad, pescadores, científicos de la pesca y organizaciones no gubernamentales. Estas medidas de corto y mediano plazo, aplicadas cuidadosamente, facilitaran la recuperación de la pesca.