RESUMO

Abstract Small hydroelectric power plants (SHP) have been considered as an alternative for the generation of electricity with reduced environmental impacts. Nevertheless, no studies have addressed changes in a particular kind of river macrohabitat commonly affected by SHPs, the knickzones. This study aimed to assess the impact of a SHP construction on the aquatic macroinvertebrate fauna associated with two basaltic knickzones located in Sapucaí-Mirim River, Southeast Brazil. The first, considered as a functional knickzone, follows the natural dynamics of the river flow and preserves the original rock substrate. The second, considered as non-functional knickzone, was permanently flooded after the SHP construction and the consolidated rock substrate was changed by fine sediment. Sampling was carried out in two seasonal periods and the data were analysed through multivariate analysis. It was observed differences in composition and structure of the macroinvertebrates community between the knickzones and periods. The functional knickzone exhibited a much higher richness, 72 taxa compared to 44 in the non-functional, as well as a large number of exclusive taxa (38, being only nine exclusive to the non-functional). Diversity, equitability and density mean values were also higher in the functional knickzone. The limnological parameters varied significantly between dry and rainy seasons but not between the distinct knickzones. This kind of macrohabitats and its potential role for the rivers biodiversity is practically unknown. In the scenery of fast SHP expansion, further studies and protection measures are necessary.

Resumo Atualmente, a instalação de pequenas centrais hidrelétricas (PCHs) tem sido a alternativa mais visada quando a questão é suprir a demanda energética, considerando-se os menores impactos ambientais possíveis. Contudo, são escassos os trabalhos que avaliam as alterações causadas por esses empreendimentos, principalmente no que se diz respeito a um tipo de macro-habitat de rios, os pedrais. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar o impacto da construção de uma PCH na fauna de macroinvertebrados aquáticos associada a dois pedrais basálticos, localizados no rio Sapucaí-Mirim, no Sudeste do Brasil. O primeiro, considerado como um pedral funcional, segue a dinâmica natural do fluxo do rio e possui o substrato rochoso original. O segundo, considerado como pedral não funcional, foi permanentemente inundado após a construção da PCH e o substrato consolidado foi alterado por sedimentos finos. A amostragem foi realizada em dois períodos sazonais e os dados foram analisados através de análise multivariada. Foram observadas diferenças na composição e estrutura da comunidade de macroinvertebrados entre os pedrais e períodos. O pedral funcional apresentou uma riqueza muito maior, 72 táxons em comparação com 44 no não funcional, bem como um grande número de táxons exclusivos (38, sendo apenas nove exclusivos do não-funcional). Os valores médios da diversidade, equitabilidade e densidade também foram maiores no pedral funcional. Os parâmetros limnológicos variaram significativamente entre as estações seca e chuvosa, mas não entre os diferentes pedrais. Este tipo de macro-habitat e seu potencial papel para a biodiversidade dos rios são praticamente desconhecidos. Assim, mais estudos e medidas de proteção são necessários, principalmente diante do atual cenário de rápida expansão das PCHs.

Assuntos

RESUMO

Small hydroelectric power plants (SHP) have been considered as an alternative for the generation of electricity with reduced environmental impacts. Nevertheless, no studies have addressed changes in a particular kind of river macrohabitat commonly affected by SHPs, the knickzones. This study aimed to assess the impact of a SHP construction on the aquatic macroinvertebrate fauna associated with two basaltic knickzones located in Sapucaí-Mirim River, Southeast Brazil. The first, considered as a functional knickzone, follows the natural dynamics of the river flow and preserves the original rock substrate. The second, considered as non-functional knickzone, was permanently flooded after the SHP construction and the consolidated rock substrate was changed by fine sediment. Sampling was carried out in two seasonal periods and the data were analysed through multivariate analysis. It was observed differences in composition and structure of the macroinvertebrates community between the knickzones and periods. The functional knickzone exhibited a much higher richness, 72 taxa compared to 44 in the non-functional, as well as a large number of exclusive taxa (38, being only nine exclusive to the non-functional). Diversity, equitability and density mean values were also higher in the functional knickzone. The limnological parameters varied significantly between dry and rainy seasons but not between the distinct knickzones. This kind of macrohabitats and its potential role for the rivers biodiversity is practically unknown. In the scenery of fast SHP expansion, further studies and protection measures are necessary.(AU)

Atualmente, a instalação de pequenas centrais hidrelétricas (PCHs) tem sido a alternativa mais visada quando a questão é suprir a demanda energética, considerando-se os menores impactos ambientais possíveis. Contudo, são escassos os trabalhos que avaliam as alterações causadas por esses empreendimentos, principalmente no que se diz respeito a um tipo de macro-habitat de rios, os pedrais. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar o impacto da construção de uma PCH na fauna de macroinvertebrados aquáticos associada a dois pedrais basálticos, localizados no rio Sapucaí-Mirim, no Sudeste do Brasil. O primeiro, considerado como um pedral funcional, segue a dinâmica natural do fluxo do rio e possui o substrato rochoso original. O segundo, considerado como pedral não funcional, foi permanentemente inundado após a construção da PCH e o substrato consolidado foi alterado por sedimentos finos. A amostragem foi realizada em dois períodos sazonais e os dados foram analisados através de análise multivariada. Foram observadas diferenças na composição e estrutura da comunidade de macroinvertebrados entre os pedrais e períodos. O pedral funcional apresentou uma riqueza muito maior, 72 táxons em comparação com 44 no não funcional, bem como um grande número de táxons exclusivos (38, sendo apenas nove exclusivos do não-funcional). Os valores médios da diversidade, equitabilidade e densidade também foram maiores no pedral funcional. Os parâmetros limnológicos variaram significativamente entre as estações seca e chuvosa, mas não entre os diferentes pedrais. Este tipo de macro-habitat e seu potencial papel para a biodiversidade dos rios são praticamente desconhecidos. Assim, mais estudos e medidas de proteção são necessários, principalmente diante do atual cenário de rápida expansão das PCHs.(AU)

RESUMO

Knickzones are originated from basaltic outcroppings, present runs, riffles and pools and are highly influenced by flood pulses, which maintain their natural dynamic. However, the construction of hydroelectric power plants alters or eliminate the dynamism of this area and can affect the resident fauna that may be dependent on it. The aim of this study was to evaluate the organization of a knickzones ichthyofauna considering the influence of seasonality and connectivity of habitats. The study was performed in a knickzone located in the Sapucaí-Mirim River, Southeast Brazil. We sampled four rocky pools connected to the river and three isolated pools, during rainy and dry conditions. The analysis of the two factors (connectivity and seasonality) and of their interaction showed a significant influence only for seasonality on ichthyofauna structure, with higher values of abundance in the rainy season. The species that most contributed to the high dissimilarity between seasons were Knodus moenkhausii (50% of contribution) and Astyanax bockmanni (21%). The former is the most abundant species in the rainy season and the later in the dry season. The alteration between low and high water level occurs frequently in knickzones, as it is a rocky shallow platform in the middle of a river, with floods occurring seasonally or in stochastic short-term periods. This hydrological seasonal dynamic, high limnological variability and complex interactions of different habitats (pools, runs and rapids) explain the particular ichthyofauna structure in such small area. Our results also indicate the potential importance of basaltic knickzones for regional fish diversity conservation, especially due to the imminent threat by intensive hydropower reservoir construction.

Pedrais são originados de afloramentos basálticos, apresentando rápidos, corredeiras e poças e são altamente influenciados por pulsos de inundação que mantêm sua dinâmica natural. No entanto, a construção de usinas hidrelétricas altera ou elimina o dinamismo dessa área e pode afetar a fauna residente que pode ser dependente dela. O objetivo deste estudo foi avaliar a organização da ictiofauna de um pedral considerando a influência da sazonalidade e conectividade dos habitats. O estudo foi realizado em uma zona localizada no rio Sapucaí-Mirim, sudeste do Brasil. Foram amostradas quatro poças rochosas conectadas ao rio e três isoladas, em condições chuvosas e secas. A análise dos dois fatores (conectividade e sazonalidade) e de sua interação mostrou influência significativa apenas para a sazonalidade na estrutura da ictiofauna, com maiores valores de abundância na estação chuvosa. As espécies que mais contribuíram para a alta dissimilaridade entre as estações foram Knodus moenkhausii (50% de contribuição) e Astyanax bockmanni (21%). A primeira é a espécie mais abundante na estação chuvosa e a posterior na estação seca. A alteração entre baixo e alto nível de água ocorre com frequência em pedrais, pois é uma plataforma rochosa e rasa no meio de um rio, com inundações ocorrendo sazonalmente ou em períodos estocásticos de curto prazo. Esta dinâmica hidrológica sazonal, alta variabilidade limnológica e interações complexas de diferentes habitats (poças, rápidos e corredeiras) explicam a particular estrutura da ictiofauna em uma área tão pequena. Nossos resultados também indicam a importância potencial dos pedrais basálticos para a conservação regional da diversidade de peixes, especialmente devido à ameaça iminente da construção intensiva de reservatórios de hidrelétricas.

Assuntos

RESUMO

ABSTRACT Knickzones are originated from basaltic outcroppings, present runs, riffles and pools and are highly influenced by flood pulses, which maintain their natural dynamic. However, the construction of hydroelectric power plants alters or eliminate the dynamism of this area and can affect the resident fauna that may be dependent on it. The aim of this study was to evaluate the organization of a knickzones ichthyofauna considering the influence of seasonality and connectivity of habitats. The study was performed in a knickzone located in the Sapucaí-Mirim River, Southeast Brazil. We sampled four rocky pools connected to the river and three isolated pools, during rainy and dry conditions. The analysis of the two factors (connectivity and seasonality) and of their interaction showed a significant influence only for seasonality on ichthyofauna structure, with higher values of abundance in the rainy season. The species that most contributed to the high dissimilarity between seasons were Knodus moenkhausii (50% of contribution) and Astyanax bockmanni (21%). The former is the most abundant species in the rainy season and the later in the dry season. The alteration between low and high water level occurs frequently in knickzones, as it is a rocky shallow platform in the middle of a river, with floods occurring seasonally or in stochastic short-term periods. This hydrological seasonal dynamic, high limnological variability and complex interactions of different habitats (pools, runs and rapids) explain the particular ichthyofauna structure in such small area. Our results also indicate the potential importance of basaltic knickzones for regional fish diversity conservation, especially due to the imminent threat by intensive hydropower reservoir construction.

RESUMO Pedrais são originados de afloramentos basálticos, apresentando rápidos, corredeiras e poças e são altamente influenciados por pulsos de inundação que mantêm sua dinâmica natural. No entanto, a construção de usinas hidrelétricas altera ou elimina o dinamismo dessa área e pode afetar a fauna residente que pode ser dependente dela. O objetivo deste estudo foi avaliar a organização da ictiofauna de um pedral considerando a influência da sazonalidade e conectividade dos habitats. O estudo foi realizado em uma zona localizada no rio Sapucaí-Mirim, sudeste do Brasil. Foram amostradas quatro poças rochosas conectadas ao rio e três isoladas, em condições chuvosas e secas. A análise dos dois fatores (conectividade e sazonalidade) e de sua interação mostrou influência significativa apenas para a sazonalidade na estrutura da ictiofauna, com maiores valores de abundância na estação chuvosa. As espécies que mais contribuíram para a alta dissimilaridade entre as estações foram Knodus moenkhausii (50% de contribuição) e Astyanax bockmanni (21%). A primeira é a espécie mais abundante na estação chuvosa e a posterior na estação seca. A alteração entre baixo e alto nível de água ocorre com frequência em pedrais, pois é uma plataforma rochosa e rasa no meio de um rio, com inundações ocorrendo sazonalmente ou em períodos estocásticos de curto prazo. Esta dinâmica hidrológica sazonal, alta variabilidade limnológica e interações complexas de diferentes habitats (poças, rápidos e corredeiras) explicam a particular estrutura da ictiofauna em uma área tão pequena. Nossos resultados também indicam a importância potencial dos pedrais basálticos para a conservação regional da diversidade de peixes, especialmente devido à ameaça iminente da construção intensiva de reservatórios de hidrelétricas.

RESUMO

Abstract Small hydroelectric power plants (SHP) have been considered as an alternative for the generation of electricity with reduced environmental impacts. Nevertheless, no studies have addressed changes in a particular kind of river macrohabitat commonly affected by SHPs, the knickzones. This study aimed to assess the impact of a SHP construction on the aquatic macroinvertebrate fauna associated with two basaltic knickzones located in Sapucaí-Mirim River, Southeast Brazil. The first, considered as a functional knickzone, follows the natural dynamics of the river flow and preserves the original rock substrate. The second, considered as non-functional knickzone, was permanently flooded after the SHP construction and the consolidated rock substrate was changed by fine sediment. Sampling was carried out in two seasonal periods and the data were analysed through multivariate analysis. It was observed differences in composition and structure of the macroinvertebrates community between the knickzones and periods. The functional knickzone exhibited a much higher richness, 72 taxa compared to 44 in the non-functional, as well as a large number of exclusive taxa (38, being only nine exclusive to the non-functional). Diversity, equitability and density mean values were also higher in the functional knickzone. The limnological parameters varied significantly between dry and rainy seasons but not between the distinct knickzones. This kind of macrohabitats and its potential role for the rivers biodiversity is practically unknown. In the scenery of fast SHP expansion, further studies and protection measures are necessary.

Resumo Atualmente, a instalação de pequenas centrais hidrelétricas (PCHs) tem sido a alternativa mais visada quando a questão é suprir a demanda energética, considerando-se os menores impactos ambientais possíveis. Contudo, são escassos os trabalhos que avaliam as alterações causadas por esses empreendimentos, principalmente no que se diz respeito a um tipo de macro-habitat de rios, os pedrais. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar o impacto da construção de uma PCH na fauna de macroinvertebrados aquáticos associada a dois pedrais basálticos, localizados no rio Sapucaí-Mirim, no Sudeste do Brasil. O primeiro, considerado como um pedral funcional, segue a dinâmica natural do fluxo do rio e possui o substrato rochoso original. O segundo, considerado como pedral não funcional, foi permanentemente inundado após a construção da PCH e o substrato consolidado foi alterado por sedimentos finos. A amostragem foi realizada em dois períodos sazonais e os dados foram analisados através de análise multivariada. Foram observadas diferenças na composição e estrutura da comunidade de macroinvertebrados entre os pedrais e períodos. O pedral funcional apresentou uma riqueza muito maior, 72 táxons em comparação com 44 no não funcional, bem como um grande número de táxons exclusivos (38, sendo apenas nove exclusivos do não-funcional). Os valores médios da diversidade, equitabilidade e densidade também foram maiores no pedral funcional. Os parâmetros limnológicos variaram significativamente entre as estações seca e chuvosa, mas não entre os diferentes pedrais. Este tipo de macro-habitat e seu potencial papel para a biodiversidade dos rios são praticamente desconhecidos. Assim, mais estudos e medidas de proteção são necessários, principalmente diante do atual cenário de rápida expansão das PCHs.

RESUMO

Knickzones are originated from basaltic outcroppings, present runs, riffles and pools and are highly influenced by flood pulses, which maintain their natural dynamic. However, the construction of hydroelectric power plants alters or eliminate the dynamism of this area and can affect the resident fauna that may be dependent on it. The aim of this study was to evaluate the organization of a knickzones ichthyofauna considering the influence of seasonality and connectivity of habitats. The study was performed in a knickzone located in the Sapucaí-Mirim River, Southeast Brazil. We sampled four rocky pools connected to the river and three isolated pools, during rainy and dry conditions. The analysis of the two factors (connectivity and seasonality) and of their interaction showed a significant influence only for seasonality on ichthyofauna structure, with higher values of abundance in the rainy season. The species that most contributed to the high dissimilarity between seasons were Knodus moenkhausii (50% of contribution) and Astyanax bockmanni (21%). The former is the most abundant species in the rainy season and the later in the dry season. The alteration between low and high water level occurs frequently in knickzones, as it is a rocky shallow platform in the middle of a river, with floods occurring seasonally or in stochastic short-term periods. This hydrological seasonal dynamic, high limnological variability and complex interactions of different habitats (pools, runs and rapids) explain the particular ichthyofauna structure in such small area. Our results also indicate the potential importance of basaltic knickzones for regional fish diversity conservation, especially due to the imminent threat by intensive hydropower reservoir construction.(AU)

Pedrais são originados de afloramentos basálticos, apresentando rápidos, corredeiras e poças e são altamente influenciados por pulsos de inundação que mantêm sua dinâmica natural. No entanto, a construção de usinas hidrelétricas altera ou elimina o dinamismo dessa área e pode afetar a fauna residente que pode ser dependente dela. O objetivo deste estudo foi avaliar a organização da ictiofauna de um pedral considerando a influência da sazonalidade e conectividade dos habitats. O estudo foi realizado em uma zona localizada no rio Sapucaí-Mirim, sudeste do Brasil. Foram amostradas quatro poças rochosas conectadas ao rio e três isoladas, em condições chuvosas e secas. A análise dos dois fatores (conectividade e sazonalidade) e de sua interação mostrou influência significativa apenas para a sazonalidade na estrutura da ictiofauna, com maiores valores de abundância na estação chuvosa. As espécies que mais contribuíram para a alta dissimilaridade entre as estações foram Knodus moenkhausii (50% de contribuição) e Astyanax bockmanni (21%). A primeira é a espécie mais abundante na estação chuvosa e a posterior na estação seca. A alteração entre baixo e alto nível de água ocorre com frequência em pedrais, pois é uma plataforma rochosa e rasa no meio de um rio, com inundações ocorrendo sazonalmente ou em períodos estocásticos de curto prazo. Esta dinâmica hidrológica sazonal, alta variabilidade limnológica e interações complexas de diferentes habitats (poças, rápidos e corredeiras) explicam a particular estrutura da ictiofauna em uma área tão pequena. Nossos resultados também indicam a importância potencial dos pedrais basálticos para a conservação regional da diversidade de peixes, especialmente devido à ameaça iminente da construção intensiva de reservatórios de hidrelétricas.(AU)

Assuntos

RESUMO

Abstract Small hydroelectric power plants (SHP) have been considered as an alternative for the generation of electricity with reduced environmental impacts. Nevertheless, no studies have addressed changes in a particular kind of river macrohabitat commonly affected by SHPs, the knickzones. This study aimed to assess the impact of a SHP construction on the aquatic macroinvertebrate fauna associated with two basaltic knickzones located in Sapucaí-Mirim River, Southeast Brazil. The first, considered as a functional knickzone, follows the natural dynamics of the river flow and preserves the original rock substrate. The second, considered as non-functional knickzone, was permanently flooded after the SHP construction and the consolidated rock substrate was changed by fine sediment. Sampling was carried out in two seasonal periods and the data were analysed through multivariate analysis. It was observed differences in composition and structure of the macroinvertebrates community between the knickzones and periods. The functional knickzone exhibited a much higher richness, 72 taxa compared to 44 in the non-functional, as well as a large number of exclusive taxa (38, being only nine exclusive to the non-functional). Diversity, equitability and density mean values were also higher in the functional knickzone. The limnological parameters varied significantly between dry and rainy seasons but not between the distinct knickzones. This kind of macrohabitats and its potential role for the rivers biodiversity is practically unknown. In the scenery of fast SHP expansion, further studies and protection measures are necessary.

Resumo Atualmente, a instalação de pequenas centrais hidrelétricas (PCHs) tem sido a alternativa mais visada quando a questão é suprir a demanda energética, considerando-se os menores impactos ambientais possíveis. Contudo, são escassos os trabalhos que avaliam as alterações causadas por esses empreendimentos, principalmente no que se diz respeito a um tipo de macro-habitat de rios, os pedrais. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar o impacto da construção de uma PCH na fauna de macroinvertebrados aquáticos associada a dois pedrais basálticos, localizados no rio Sapucaí-Mirim, no Sudeste do Brasil. O primeiro, considerado como um pedral funcional, segue a dinâmica natural do fluxo do rio e possui o substrato rochoso original. O segundo, considerado como pedral não funcional, foi permanentemente inundado após a construção da PCH e o substrato consolidado foi alterado por sedimentos finos. A amostragem foi realizada em dois períodos sazonais e os dados foram analisados através de análise multivariada. Foram observadas diferenças na composição e estrutura da comunidade de macroinvertebrados entre os pedrais e períodos. O pedral funcional apresentou uma riqueza muito maior, 72 táxons em comparação com 44 no não funcional, bem como um grande número de táxons exclusivos (38, sendo apenas nove exclusivos do não-funcional). Os valores médios da diversidade, equitabilidade e densidade também foram maiores no pedral funcional. Os parâmetros limnológicos variaram significativamente entre as estações seca e chuvosa, mas não entre os diferentes pedrais. Este tipo de macro-habitat e seu potencial papel para a biodiversidade dos rios são praticamente desconhecidos. Assim, mais estudos e medidas de proteção são necessários, principalmente diante do atual cenário de rápida expansão das PCHs.