Effects of environmental stability and phycoperiphyton structure on the macroinvertebrate community of regulated Andean rivers / Efectos de la estabilidad ambiental y estructura del ficoperifiton en la comunidad de macroinvertebrados en ríos andinos regulados

ABSTRACT

Introduction: The variability in the structure of aquatic communities is frequently attributed to environmental changes; however, in stable environments such as regulated rivers, trophic interactions could be another key environmental factor determining the structure of these communities. These alterations could cause a greater growth of algae, and in turn, changes in the functional groups and in the composition of the macroinvertebrate community favoring the dominance of certain groups of organisms. Objective: To identify the effects of environmental variations and changes in the structure of the phycoperiphyton on the macroinvertebrate community of regulated Andean rivers. Methods: We analyzed environmental and biological data collected in quarterly samples carried out between 2010 and 2018 in two rivers of the Central Andes (Antioquia - Colombia), for a total of 27 samples. Sample collections used standardized methods. Different statistical models were used to establish spatial and temporal patterns of the environmental variables, of the abundance and/or density and diversity of phycoperiphyton and macroinvertebrates, as well as the trophic relationships that exists between them. Results: We found that regulated rivers present relatively little environmental variability. The environmental parameters with the greatest variation were temperature, turbidity, and orthophosphates; these last two were the abiotic variables with the greatest contribution to benthic instability. Conclusion: The presence of scraping and foraging macroinvertebrates was more affected by the stability of the phycoperiphyton density than by environmental variables, showing the importance of trophic interactions in regulated rivers and the bottom up control in these ecosystems.

RESUMEN

Introducción: La variabilidad en la estructura de las comunidades acuáticas se atribuye frecuentemente a cambios ambientales, no obstante, en ambientes estables como ríos regulados, las interacciones tróficas podrían ser otro factor ambiental clave determinante de la estructura de estas comunidades. Estas alteraciones podrían provocar un mayor crecimiento de algas y, a su vez, cambios en los grupos funcionales y en la composición de la comunidad de macroinvertebrados favoreciendo la dominancia de determinados grupos de organismos. Objetivo: Identificar el efecto de los cambios ambientales y de la estructura del ficoperifiton sobre la comunidad de macroinvertebrados de ríos Andinos regulados. Métodos: Se analizaron datos ambientales y biológicos recolectados en muestreos trimestrales realizados entre 2010 y 2018 en dos ríos de los Andes Centrales (Antioquia - Colombia), para un total de 27 muestras. La recolección de muestras empleó métodos estandarizados. Se utilizaron diferentes modelos estadísticos para establecer patrones espaciales y temporales de las variables ambientales, de la abundancia y/o densidad y diversidad de ficoperifiton y de los macroinvertebrados, así como las relaciones tróficas que existen entre ellos. Resultados: Se encontró que los ríos regulados presentan relativamente poca variabilidad ambiental. Los parámetros ambientales con mayor variación fueron temperatura, turbidez y ortofosfatos; las dos últimas variables abióticas fueron las que más aportaron a la inestabilidad bentónica. Conclusión: La presencia de macroinvertebrados raspadores y recolectores fue más afectada por la estabilidad de la densidad del ficoperifiton que por las variables ambientales, evidenciando la importancia de las interacciones tróficas en ríos regulados y el control bottoom up en estos ecosistemas.