Using long-term data to predict fish abundance: the case of Prochilodus lineatus (Characiformes, Prochilodontidae) in the intensely regulated upper Paraná River

ABSTRACT

Populations show spatial-temporal fluctuations in abundance, partly due to random processes and partly due to self-regulatory processes. We evaluated the effects of various external factors on the population numerical abundance of curimba Prochilodus lineatus in the upper Paraná River floodplain, Brazil, over a 19-year period. Panel data analysis was applied to examine the structure of temporal and spatial abundance while controlling auto-regressive processes and spatial non-homogeneity variances that often obscure relationships. As sources of population variation, we considered predation, competition, selected abiotic variables, construction of a dam upstream of the study area, water level and flood intensity during the spawning period. We found that biological interactions (predation and competition) were not significantly related to variations in curimba abundance; specific conductance was a space indicator of abundance, apparently linked to the biology of the species; intensity of floods determined inter-annual variation in abundances; Porto Primavera Dam negatively impacted the abundances at sites in the floodplain directly affected by discharges from the dam. Panel data analysis was a powerful tool that identified the need for intense flooding to maintain high abundances of curimba in the upper Paraná River. We believe our results apply to other species with similar life strategy.(AU)

RESUMO

As populações apresentam flutuações espaço-temporais em abundância devido a processos aleatórios e auto-regulatórios. Nesse trabalho avaliamos efeitos de vários fatores sobre a abundância da curimba, Prochilodus lineatus, em cinco ambientes da planície de inundação do alto rio Paraná, Brasil, durante 19 anos. A análise de dados em painel foi utilizada por examinar variações espaço-temporais na abundância considerando processos auto-regressivos e variâncias espacialmente heterogêneas, que por vezes dificultam a identificação das relações. Como fontes de variação na abundância da curimba foram consideradas predação, competição, variáveis abióticas selecionadas, construção da barragem de Porto Primavera, nível da água do rio Paraná e intensidade de cheia no período reprodutivo. Foi identificado que predação e competição não foram significativamente associadas às abundâncias da curimba; condutividade específica foi indicadora espacial da abundância; intensidade das cheias foi determinante de variações interanuais na abundância; barragem de Porto Primavera influenciou, negativamente, a abundância em corpos d'água diretamente afetados. A análise de dados em painel mostrou ser uma poderosa ferramenta preditiva, que possibilitou identificar a necessidade de cheias intensas para manutenção de elevadas abundâncias de curimba no alto rio Paraná. Acreditamos que o mesmo seja válido espécies de peixes que apresentam estratégia de vida similar.(AU)