RESUMO
Physical habitat simulation (PHABSIM) is an important step of the instream flow incremental methodology (IFIM), which is applied to establish environmental flow regimes. This study applied the PHABSIM in two reaches of the Velhas river basin, whose long-term discharges are similar but are under different degrees of impact. Suitability curves were obtained for fish species using traditional methods (Astyanax sp., Piabarchus stramineus, Piabina argentea and Serrapinnus heterodon) and generalized additive models for fish density (Astyanax sp., P. argentea and S. heterodon). The results of habitat use depended on the method for curves generation. Applying the suitability curves by traditional methods, different discharge scenarios were simulated. The flow increasing from a dry scenario to a discharge of 1 year of return promotes a possible habitat increase for all species. However, the same hydrological flow percentiles produce different habitat proportions in different rivers. This work demonstrates that regardless of how suitability curves for the Neotropical species are generated, caution should be taken when applying them. However, the PHABSIM method allows more complex analyses than the traditional approaches based on minimal flow estimations, which is usually applied in South America.(AU)
A simulação de habitat para espécies de peixes (PHABSIM) é uma etapa importante do método Instream Flow Incremental Methodology (IFIM), cuja aplicação está relacionada a determinação da vazão ecológica. O presente estudo aplicou PHABSIM em dois trechos da bacia do rio das Velhas, cujas vazões de médio prazo são semelhantes, mas sob condições de conservação ambiental diferente. Curvas de aptidão foram obtidas para Astyanax sp., Piabarchus stramineus, Piabina argentea e Serrapinnus heterodon através do método tradicional e ajustando modelo aditivos generalizados (Astyanax sp., P. argentea e S. heterodon). Os resultados sugerem uso de habitats diferentes dependendo do modelo utilizado para gerar as curvas. Aplicando as curvas obtidas pelo método tradicional no PHABSIM, diferentes cenários de vazão foram simulados. O aumento da vazão para cheia de um ano de retorno aumenta o habitat provável para todas as espécies. Entretanto, mesmo cenário de vazão, fornecido por análise de hidrológica de percentis de ocorrência, fornece diferente proporção de habitat em diferentes rios. O trabalho demonstra que curvas de aptidão para espécies neotropicais, independentemente da forma de geração, devem ser usadas com cautela. Entretanto, o método PHABSIM permite análises mais elaboradas do que as tradicionais estimativas de vazão mínima empregadas na América do Sul.(AU)
Assuntos
Animais , Ecossistema , Peixes/classificaçãoRESUMO
Physical habitat simulation (PHABSIM) is an important step of the instream flow incremental methodology (IFIM), which is applied to establish environmental flow regimes. This study applied the PHABSIM in two reaches of the Velhas river basin, whose long-term discharges are similar but are under different degrees of impact. Suitability curves were obtained for fish species using traditional methods (Astyanax sp., Piabarchus stramineus, Piabina argentea and Serrapinnus heterodon) and generalized additive models for fish density (Astyanax sp., P. argentea and S. heterodon). The results of habitat use depended on the method for curves generation. Applying the suitability curves by traditional methods, different discharge scenarios were simulated. The flow increasing from a dry scenario to a discharge of 1 year of return promotes a possible habitat increase for all species. However, the same hydrological flow percentiles produce different habitat proportions in different rivers. This work demonstrates that regardless of how suitability curves for the Neotropical species are generated, caution should be taken when applying them. However, the PHABSIM method allows more complex analyses than the traditional approaches based on minimal flow estimations, which is usually applied in South America.(AU)
A simulação de habitat para espécies de peixes (PHABSIM) é uma etapa importante do método Instream Flow Incremental Methodology (IFIM), cuja aplicação está relacionada a determinação da vazão ecológica. O presente estudo aplicou PHABSIM em dois trechos da bacia do rio das Velhas, cujas vazões de médio prazo são semelhantes, mas sob condições de conservação ambiental diferente. Curvas de aptidão foram obtidas para Astyanax sp., Piabarchus stramineus, Piabina argentea e Serrapinnus heterodon através do método tradicional e ajustando modelo aditivos generalizados (Astyanax sp., P. argentea e S. heterodon). Os resultados sugerem uso de habitats diferentes dependendo do modelo utilizado para gerar as curvas. Aplicando as curvas obtidas pelo método tradicional no PHABSIM, diferentes cenários de vazão foram simulados. O aumento da vazão para cheia de um ano de retorno aumenta o habitat provável para todas as espécies. Entretanto, mesmo cenário de vazão, fornecido por análise de hidrológica de percentis de ocorrência, fornece diferente proporção de habitat em diferentes rios. O trabalho demonstra que curvas de aptidão para espécies neotropicais, independentemente da forma de geração, devem ser usadas com cautela. Entretanto, o método PHABSIM permite análises mais elaboradas do que as tradicionais estimativas de vazão mínima empregadas na América do Sul.(AU)
Assuntos
Animais , Ecossistema , Peixes/classificaçãoRESUMO
The physical habitat simulation sub-routine of the Instream Flow Incremental Methodology (IFIM) uses hydraulic modeling and suitability indices of target fish species to predict how differences in-stream flows affect the microhabitat occupation by fish species. This habitat modelling approach was adopted to assess the ecological effects of running flows on three neotropical fish species of different orders (Bryconamericus ornaticeps , Ancistrus multispinis and Geophagus brasiliensis ).The study encompassed two reaches of an Atlantic Forest stream in Southeastern Brazil where topographic and hydraulic (depth, velocity and type of substrate) characteristics were measured to implement one-dimensional hydraulic simulation. Sub aquatic observation of fish was performed to collect data on microhabitat use and these data were used to develop habitat suitability curves that were used in the habitat simulation to obtain the habitat suitability index (HSI) and weighted usable area (WUA) versus flow curves. Upon these curves minimum and optimum environmental flows for the target fish species were proposed. Bryconamericus ornaticeps and A. multispinis selected microhabitats around 0.6 m depth, whereas G. brasiliensis showed a wider suitable range (0.35-0.9 m). All the three species were mainly observed in microhabitat with low flow velocity (0.1 m/s). Bryconamericus ornaticeps selected more frequently coarse substrate (e.g. boulders) but it appeared also over sandy substrate, whereas A. multispinis and G. brasiliensis selected preferably boulders. The range of 0.65-0.85 m3/s was found as the optimum to meet the needs of the three fish species. Our results agree with the necessary objective information to perform grounded management actions in the frame of a management program aiming at ecosystem conservation. Thereby it can be considered a successful pilot study in environmental flow assessment in an Atlantic Forest stream of Brazil.(AU)
A sub-rotina simulação de habitat físico da metodologia incremental - IFIM usa variáveis hidráulicas e os índices de aptidão das espécies alvo para predizer como diferentes vazões afetam a ocupação de microhabitat por espécies de peixes. Esta abordagem de simulação de hábitat foi adotada para avaliar os efeitos ecológicos sobre três espécies de peixes tropicais de diferentes ordens (Bryconamericus ornaticeps , Ancistrus multispinis e Geophagus brasiliensis ) em dois trechos de um riacho de Mata Atlântica do sudeste do Brasil, durante a estação chuvosa de 2013 e a estação seca de 2014. Características topográficas e hidráulicas (profundidade, velocidade e tipo de substrato) foram mensuradas para implementação da simulação de habitat em uma dimensão; observações subaquáticas dos peixes foram realizadas para avaliação do uso do microhabitat. As curvas de aptidão de habitat de cada variável hidráulica foram utilizadas na simulação de habitat para obtenção das curvas de aptidão composta (HSI) e a área útil ponderada (WUA) versus fluxo, e propor vazões ambientais mínimas e ideais para as espécies de peixes-alvo. A amplitude de vazão de 0,65-0,85 m3/s foi registrada como o ótimo para satisfazer as necessidades das três espécies de peixes. Esta é uma informação objetiva para os gestores de recursos hídricos e que pode ser aplicada no planejamento de programas de gestão visando a conservação dos ecossistemas. Desse modo, pode ser considerado um estudo piloto bem sucedido na avaliação do fluxo ambiental em um riacho da Mata Atlântica do Brasil.(AU)
Assuntos
Animais , Peixes/crescimento & desenvolvimento , Simulação de Ambiente Espacial , Simulação de Ambiente Espacial/veterinária , EcossistemaRESUMO
The physical habitat simulation sub-routine of the Instream Flow Incremental Methodology (IFIM) uses hydraulic modeling and suitability indices of target fish species to predict how differences in-stream flows affect the microhabitat occupation by fish species. This habitat modelling approach was adopted to assess the ecological effects of running flows on three neotropical fish species of different orders (Bryconamericus ornaticeps , Ancistrus multispinis and Geophagus brasiliensis ).The study encompassed two reaches of an Atlantic Forest stream in Southeastern Brazil where topographic and hydraulic (depth, velocity and type of substrate) characteristics were measured to implement one-dimensional hydraulic simulation. Sub aquatic observation of fish was performed to collect data on microhabitat use and these data were used to develop habitat suitability curves that were used in the habitat simulation to obtain the habitat suitability index (HSI) and weighted usable area (WUA) versus flow curves. Upon these curves minimum and optimum environmental flows for the target fish species were proposed. Bryconamericus ornaticeps and A. multispinis selected microhabitats around 0.6 m depth, whereas G. brasiliensis showed a wider suitable range (0.35-0.9 m). All the three species were mainly observed in microhabitat with low flow velocity (0.1 m/s). Bryconamericus ornaticeps selected more frequently coarse substrate (e.g. boulders) but it appeared also over sandy substrate, whereas A. multispinis and G. brasiliensis selected preferably boulders. The range of 0.65-0.85 m3/s was found as the optimum to meet the needs of the three fish species. Our results agree with the necessary objective information to perform grounded management actions in the frame of a management program aiming at ecosystem conservation. Thereby it can be considered a successful pilot study in environmental flow assessment in an Atlantic Forest stream of Brazil.
A sub-rotina simulação de habitat físico da metodologia incremental - IFIM usa variáveis hidráulicas e os índices de aptidão das espécies alvo para predizer como diferentes vazões afetam a ocupação de microhabitat por espécies de peixes. Esta abordagem de simulação de hábitat foi adotada para avaliar os efeitos ecológicos sobre três espécies de peixes tropicais de diferentes ordens (Bryconamericus ornaticeps , Ancistrus multispinis e Geophagus brasiliensis ) em dois trechos de um riacho de Mata Atlântica do sudeste do Brasil, durante a estação chuvosa de 2013 e a estação seca de 2014. Características topográficas e hidráulicas (profundidade, velocidade e tipo de substrato) foram mensuradas para implementação da simulação de habitat em uma dimensão; observações subaquáticas dos peixes foram realizadas para avaliação do uso do microhabitat. As curvas de aptidão de habitat de cada variável hidráulica foram utilizadas na simulação de habitat para obtenção das curvas de aptidão composta (HSI) e a área útil ponderada (WUA) versus fluxo, e propor vazões ambientais mínimas e ideais para as espécies de peixes-alvo. A amplitude de vazão de 0,65-0,85 m3/s foi registrada como o ótimo para satisfazer as necessidades das três espécies de peixes. Esta é uma informação objetiva para os gestores de recursos hídricos e que pode ser aplicada no planejamento de programas de gestão visando a conservação dos ecossistemas. Desse modo, pode ser considerado um estudo piloto bem sucedido na avaliação do fluxo ambiental em um riacho da Mata Atlântica do Brasil.