alteraciones en la comunidad bentónica producidas por represas

Sistemas Fluviales y Represas: Biodiversidad,
Conservación e Impactos Ambientales
ALTERACIONES EN LA
COMUNIDAD BENTÓNICA
PRODUCIDAS POR REPRESAS
Daniele Sayuri Fujita
¿QUÉ ES EL
BENTOS?
Organismos que viven asociados con el sustrato, fijos o
no
• Animales → Zoobentos
• Algas y Plantas → Fitobentos
GRUPOS TAXONÓMICOS
IMPORTANCIA DEL BENTOS
• Procesos de fragmentación y descomposición de
materia orgánica
• Elementos importantes de las cadenas y redes
alimentarias → flujo de materia y energía
• Actuan en los nos ciclos biogeoquímicos
• Bioindicadores
• Bioturbación
IMPORTANCIA DEL BENTOS
COMO INDICADOR DE CAMBIOS
1) Ubiquios;
2) Elevada diversidad de especies (variabilidad de las
respuestas a los impactos);
3) Hábitos sedentarios;
4) Ciclos de vida relativamente corto (generalmente
semanas a varios meses)
5) Componente más importantes de los ecosistemas
acuáticos (ciclo de nutrientes, relación entre
productores primarios y cadena alimentaria)
¿Que cambios se han producido en la
comunidad bentónica espacial y
temporalmente?
• La comunidad biológica → conjunto de organismos
adaptados (Allan e Castillo, 2007)
• Biota
→
adaptaciones
morfológicas,
comportamiento y de ciclo de vida (Lytle e Poff, 2004)
de
• Los ríos de todo el mundo sufren la degradación directa
o indirecta de la influencia humana (Maddock, 1999)
• Construcción de represas → cambio de el tiempo, la
magnitud y la frecuencia de los flujos (Ligon et al., 1995; Graf
2001; Nislow et al., 2002; Lópes-Moreno et al., 2002; Magilligan e Nislow, 2005)
Oligochaeta
-Amplia distribuición
-Responde
a
diversos
fatores ambientales
-Individuos especializados
Distribuicion de la asembleia de
Oligochaeta en el área de la represa
de Corumbá - Goías
Represa de la Usina Hidrelétrica
de Corumbá (GO): 1996
CRB00
CRB10
CRB20
CRB30
Temperatur
a da água
(ºC)
pH
Condutivida
d (µ
µS/cm)
Colectas:
- Bimestrales = 1998
Oxigênio
(mg/l)
Matéria
orgânica
(%)
CRB00
25,00 (2,08)
21,00-25,80
7,30 (0,67) 42,05 (11,99)
6,74-8,43 25,00-61,00
8,12 (1,04)
7,10-10,10
0,47 (0,19)
0,31-0,73
CRB10
24,84 (2,12)
20,90-25,90
6,79 (0,28) 38,66 (11,49)
6,50-7,18 19,10-53,00
5,53 (2,80)
0-7,90
8,98 (6,03)
2,51-17,63
CRB20
20,86 (0,30)
20,30-21,10
6,39 (0,29) 59,00 (18,41)
6,04-6,79 31,00-78,70
0,10 (0,25)
0-0,62
11,13
(10,51)
1,12-31,19
CRB30
20,86 (0,23)
20,50-21,20
6,49 (0,34) 74,83 (12,12)
6,16-7,04
58,7-91,00
0,12 (0,18)
0-0,4
16,14 (7,67)
6,92-29,26
100
80
60
40
Lama
AMF
AF
AM
AG
AMG
Grânulos
Seixos
20
0
CRB00
CRB10
CRB20
CRB30
Estação
12
Mean
Mean±SD
Log(densidade + 1)
10
8
6
4
2
0
CRB00
CRB10
CRB20
Estação
ANOVA: F(3, 68)= 20,92; p<0.01
CRB30
90
90
80
70
70
60
Frequência (%)
Frequência (%)
N. bonettoi
80
P. osborni
50
P. leidyi
40
30
CRB20
60
50
40
30
P. leidyi
N. pardalis
P. proboscidae
20
20
P. americana
N. pardalis
10
P. aquiseta
O. funiculus
N. schubarti
CRB00
10
P. osborni
D. A. furcatus
N. bonettoi
0
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0
10
20
30
90
90
80
80
70
70
60
50
S. trivandrana
40
30
P. osborni
N. bonettoi
20
O. funiculus
CRB10
P. leidyi
P. americana
0
0
10
20
50
60
70
80
90
CRB30
60
50
40
30
20
P. proboscidae
10
40
Abundância (%)
Frequência (%)
Frequência (%)
Abundância (%)
10
P. osborni
N. bonettoi
N. pardalis
P. leidyi
0
30
40
50
Abundância (%)
60
70
80
90
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Abundância (%)
• Modificación de la profundidad, flujo de agua y
oxígeno → cambio de hábitat → reestructuración de la
comunidad zoobentonica
•Reducción de:
- Densidad
- Número de espécies
• Narapa bonettoi → flujo de agua y sedimentos
90
Impacto a jusante da construção de
uma usina hidrelétrica no rio Paraná
(Brasil) sobre a assembléia de
Oligochaeta
ÁREA DE ESTUDIO
• Regime hidrológico → alterado desde 1972
(Souza Filho,
2009)
7.5
7.0
6.5
6.0
Nível (m)
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
Anos
Efecto Cascada de
Represas
J-07
J-06
J-05
J-04
J-93
J-02
J-01
J-00
J-99
J-98
J-97
J-96
J-95
J-94
J-93
1.0
UHE Engenheiro
Sérgio Motta
Amplitude
total de Águas
Altas (dias)
Amplitude
total de Águas
Baixas (dias)
Intensidade de Intensidade de
Águas Altas
Águas Baixas
(m)
(m)
1993
114
251
6,67
2,44
1994
87
278
6,05
1,96
1995
106
259
6,53
1,96
1996
67
299
4,58
2,35
1997
150
215
7,42
2,46
1998
168
197
5,77
1,50
1999
100
265
5,98
2,17
2000
27
339
5,07
2,04
2001
11
354
4,14
1,17
2002
50
315
5,30
1,89
2003
39
326
5,02
1,96
2004
24
342
4,34
1,95
2005
66
299
6,76
1,98
2006
88
277
5,16
2,20
2007
55
310
6,45
2,16
• Consecuencias aguas abajo de la UHE Engenheiro
Sérgio Motta:
- Reducción del tiempo de permanecia de niveles
superiores a 3,5 m,
- Magnitud de las potamofases
(Souza Filho et al., 2004; Souza
Filho, 2009)
- Variación diaria del nivel y caudal (Souza Filho et al., 2004)
- Velocidad de flujo y textura de material de el
fondo.
Dinamica hidrosedimentológica del canal (Stevaux et al., 2009).
A
3
Águas baixas
Águas altas
2
0
B
-1
3
Águas baixas
Águas altas
2
pH
Oxigeno
-2
-3
-4
-3
-2
Temperatura
Nível
1
-1
0
1
Eixo 2
Eixo 2
1
02
3
4
5
6
Eixo 1
-1
-2
Temperatura
Nivel
-3
pH
Oxigeno
-4
-3
-2
-1
0
1
Eixo 1
2
3
4
5
0
jul93
set93
Meses
S: ANOVA: F(19, 60)= 3,89; p<0,01
dez94
nov94
out94
set94
ago94
jul94
jun94
mai94
abr94
mar94
fev94
jan94
dez93
nov93
out93
dez94
nov94
out94
set94
ago94
jul94
jun94
mai94
abr94
mar94
fev94
jan94
dez93
nov93
out93
set93
ago93
jul93
-500
ago93
S
Densidade (ind.m-2)
6500
1993-1994
6000
5500
5000
4500
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
Meses
Densidad: ANOVA: F(19, 60)= 6,90; p<0,01)
3
1993-1994
2
1
100
100
90
90
N. bonettoi
80
70
H. aedochaeta
P. descolei
Enchytraidae
30
B. americana
P. osborni
C. diastruphus
N. communis
20
10
0
20
40
50
40
30
20
10
P1
60
80
0
20
40
Abundância (%)
100
90
90
Frequência (%)
H. aedochaeta
40
30
20
70
60
H. aedochaeta
50
40
30
P. americana
P. descolei
Enchytraidae
20
10
10
P3
40
60
80
P4
100
0
20
Abundância (%)
40
60
Abundância (%)
2000-2007
3500
3000
2500
2000
1500
1000
set05
mar06
jun06
jun05
dez05
dez04
mar05
set04
mar04
jun04
ago02
nov02
mar03
set03
mai02
ago01
fev02
fev01
mai01
fev00
mai00
ago00
nov00
500
0
100
N. bonettoi
50
20
80
80
N. bonettoi
70
Densidade (ind.m-2)
Frequência (%)
80
0
60
Abundância (%)
100
60
P2
P. descolei
100
nov07
40
N. bonettoi
H. aedochaeta
60
set06
50
70
nov06
mar07
jun07
set07
60
Frequência (%)
Frequência (%)
80
Meses
Densidad: ANOVA: F(49, 121)= 4,20; p<0,01
80
100
2000-2007
8
7
6
5
S
4
3
2
set07
nov07
jun07
set06
mar07
nov06
jun06
mar06
set05
dez05
jun05
mar05
set04
dez04
jun04
set03
mar04
mar03
ago02
nov02
mai02
ago01
fev02
fev01
mai01
ago00
nov00
mai00
0
fev00
1
Meses
S: ANOVA: F(49, 121)= 1,81; p<0,01
450
450
CE
350
350
150
50
-50
-100
250
Eixo 2
Eixo 2
250
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
0
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
ME
150
50
100
200
300
400
500
-50
-100
600
0
100
200
Eixo 1
300
400
500
600
Eixo 1
450
450
MD
N. communis
P. osborni
350
350
250
250
150
50
-50
-100
Eixo 2
Eixo 2
Limnodrilus
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
0
P. americana
S. trivandrana
150
S. evelinae
N. bonettoi
Enchytraidae
A. pigueti
H. aedochaeta
50
P. descolei
100
200
300
Eixo 1
400
500
600
-50
-100
0
100
200
300
Eixo 1
400
500
600
2000-2007
2000
F
M
A
2001
N
F
M
2002
A
Enchytraeidae
F
M
2003
A
N
S
S
S
S
S
S
M
2004
S
M
J
S
A
2005
D
M
J
2006
S
D
M
J
D
2007
S
N
S
D
A
A
M
J
S
N
D
Haplotaxidae
Haplotaxis aedeochaeta
A
D
S
S
S
S
Naididae
Dero (A.) furcatus
A
D. (Dero) digitata
A
D. (D.) pectinata
A
A
D. (D.) righii
S
Nais communis
A
Pristina americana
S
D
P. leidyi
D
D
A
S
D
D
S
S
S
A
S
D
S
S
D
D
S
D
S
S
S
D
D
D
S
A
P. osborni
S
A
S
Slavina evelinae
S
S. trivandrana
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
Stylaria lacustris
A
S
S
A
S
A
S
D
S
Tubificidae
Aulodrilus pigueti
A
Limnodrilus imaturo
S
A
S
S
S
A
D
D
S
A
A
D
D
S
S
D
D
D
D
S
D
D
S
L. udekemianus
D
S
S
S
D
A
Paranadrilus descolei
D
S
S
S
S
A
D
D
S
Alluroididae
Brinkhurstia americana
Narapidae
Narapa bonettoi
D
D
D
D
S
S
D
D
D
S
S
1993-1994
A
6000
100
5500
90
5000
80
4500
70
Dominância
3500
3000
2500
2000
60
50
40
30
1500
20
1000
Meses
Densidad
Meses
Dominancia
dez94
nov94
set94
out94
jul94
ago94
jun94
abr94
mai94
fev94
mar94
jan94
dez93
nov93
set93
out93
A
jul93
dez94
nov94
set94
out94
jul94
ago94
jun94
abr94
mai94
fev94
mar94
jan94
dez93
nov93
set93
out93
0
jul93
0
ago93
10
500
ago93
Densidade (ind.m-2)
4000
450
450
CE
350
350
Eixo 2
250
Eixo 2
250
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
150
50
-50
-100
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
ME
150
50
0
100
200
300
400
500
-50
-100
600
0
100
200
Eixo 1
300
400
500
600
Eixo 1
450
100
N. communis
Dominancia
90
P. osborni
350
80
70
Limnodrilus
60
Eixo 2
250
50
P. americana
S. trivandrana
S. evelinae
150
N. bonettoi
Enchytraidae
40
30
A. pigueti
H. aedochaeta
20
0
P. descolei
-50
-100
0
100
200
300
400
500
600
fev00
mai00
ago00
nov00
fev01
mai01
ago01
fev02
mai02
ago02
nov02
mar03
set03
mar04
jun04
set04
dez04
mar05
jun05
set05
dez05
mar06
jun06
set06
nov06
mar07
jun07
set07
nov07
10
50
Meses
Eixo 1
• Aumentos súbitos en flujo → eliminación de la iota
bêntica (Layzer et al., 1989)
• Modificación aguas abajo de UHE Engenheiro Sérgio
Motta (Stevaux et al., 2009) + variación diaria del caudal =>
reducción de la densidad y dominancia de N. bonettoi:
- soterramento
- arrastre de organismos + sedimento
• Material de el fondo y estabilidad de canal =>
invertebrados bênticos (Stevaux e Takeda, 2002) → N. bonettoi
(Takeda et al., 2001, Bletter et al., 2008)
450
MD
350
Eixo 2
250
150
50
-50
-100
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
0
100
200
300
400
500
600
Eixo 1
• Después de la construcción de una represa → sistema
fluviales → ajuste → nuevas condiciones → 3 ordenes
de impacto (Petts, 1984; 1987)
• Muchos de los factores → cambio inmediato
• Otros factores ocurren lentamente: morfología de
canal, composición y estabilidad de sustrato (Petts, 1984)
• Alteración en las popblaciones biológicas → ajuste de
los factores abióticos (Brookes, 1996)
• Respuesta de los invertebrados = reducción de la
populación de N. bonettoi y aumento de A. pigueti →
después 5 años de la formación de la represa UHE
Engenheiro Sérgio Motta
• Bunn e Arthington (2002) → alteraciones de el regime
de flujo → biodiversidad acuática
• Flujo → determinante de habitat físico + espécies
evolutivamente adaptadas al régimen natural de flujo
• En el río Paraná:
- Alteraciones del régime de flujo (Souza Filho;
2009), de la calidad de agua (Thomaz et al., 2004a) y del
plancton (Train et al., 2004)
- Modificaciones en las formas de canal (Stevaux et al.,
2009) y en las plantas acuáticas (Thomaz et al., 2004b)
- Alteraciones en la composición, abundancia y
dominancia de la assembléia de Oligochaeta
¿CAMBIOS EN EL SISTEMA
FLUVIAL PROMUEVEN
COLONIZACIÓN DE ESPECIES
INVASORAS?
• Brasil → Limnoperna fortunei
• Bivalvo de origen asiático => región Neotropical
(Darrigran e
Pastorino, 1995; Boltovskoy et al., 2006)
• Fijación => sustratos sólidos y en otros organismos => fibras de
biso (Darrigran e Damborenea, 2006; Mansur e Pereira, 2006)
Naturales
larvas planctônicas
(corriente) y adultas o
juveniles fijadas a
elementos flotantes y
otros organismos
No naturales
Dispersión
navegación y
actividades de pesca
(Garcia e Protogino, 2005;
Darrigran e Mansur, 2006)
(Darrigran e Damborenea, 2006)
• Comunidad de invertebrados (Fontes Jr et al., 2002;
Takeda et al., 2002, Takeda et al., 2004, Takeda et al., no prelo)
L. fortunei
• Impactos económicos (Darrigran, 2002)
• Alteraciones en la biodiversidade bêntica (Orensanz
et al., 2002; Mansur et al., 2003)
Colonizazación de la asemblea de invertebrados (Limnoperna
fortunei, Oligochaeta y larvas de Chironomidae) sobre
substratos artificiais
• Placas de madeira (20 x 10 cm de lado e 1,5 cm de espessura)
2750
2500
2250
Densidade
2000
1750
1500
1250
1000
750
500
250
0
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
J
F
100
Abundância (%)
80
60
40
20
0
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
J
F
Influencia de revestimentos anti-incrustantes sobre
invertebrados aquáticos: densidad, riqueza y composición
L. fortunei
Chironomidae
Naididae
Riqueza
Material acumulado
0,28
0,54*
Limnoperna fortunei
0,20
0,19
0,51*
0,82*
0,74*
• Colonización (Chironomidae e Naididae) => favorecida por la
densidad de L. fortunei => alteración en la superficie de sustrato
=> nuevo micro hábitat (Darrigran 2002) => alimento
• Darrigran et al. (1998) => favorecimento de Oligochaeta =>
aumento en la complexidad => L. fortunei
AGRADECIMIENTOS
• PELD-Sítio 6/CNPq
• PADCT-CIAMB/CNPq
• Nupelia/UEM
• UEM/Nupelia-Furnas
• CTHIDRO/CNPq