Impoundment subsidies to fish modify the riverine food webs of central Mexico

Authors: Norman Mercado-Silva, Matthre R. Helmus, Jake Vander Zanden

Year: 2009 (xli)

Abstract

Native riverine fish communities in Mexico’s central plateau have been impacted by river regulation with no minimum-flow requirements. We explored the effects of impoundment on riverine food webs by (1) performing a regional food web survey of large-dam tailwater sites; and (2) monitoring multiple sites on the Río Laja (Lerma system, Guanajuato), which is impounded by a large, hypolimnetic-release dam. We found fish diets from tailwater sites with high discharge replete with exported reservoir zooplankton; while diets at sites with little or no discharge were less full and had a wider diet breadth. In support of these spatial data, we found that the proportion of zooplankton in fish diets increases with dam discharge in the Rio Laja, and that fish carbon stable isotope signatures typical in reservoirs, become enriched with increasing distance downstream from the dam. These data suggest that impoundments provide a significant amount of food for downstream fish communities, which initiates a trophic cascade among fish, macroinvertebrates and periphyton. Thus, impoundments subsidize fishes with zooplankton prey and cause cascading food-web impacts on other riverine species.

Las comunidades de peces de los ríos del centro de Mé:xico han sido afectadas por la presencia de presas sin la implementación de flujos ecológicos mí:nimos. Exploramos el efecto de los embalses sobre las cadenas tróficas de río llevando a cabo 1) un estudio regional en sitios ubicados inmediatamente bajo las cortinas de diversas presas, y 2) un estudio longitudinal en muúltiples sitios en el Rí:o Laja (Cuenca del Lerma, Guanajuato) cuyo flujo es truncado por un gran emblase de vaciado hipolimné:tico. Encontramos que en sitios ubicados por debajo de la cortina de presas con altos flujos de agua, las dietas de los peces estuvieron repletas de zooplankton, mientras que en sitios con poco flujo de agua, las dietas fueron mas diversas y de menor volú:men. En el Laja, encontramos que la proporció:n de zooplankton en las dietas aumenta con la descarga de agua, y que las señales de isótopos estables de carbono típicas de las presas, se enriquecen entre más alejado está el sitio de la presa. Estos datos sugieren que las presas proveén una importante cantidad de alimento a las comunidades de peces en sitios río abajo de las presas, lo que da inicio a una cascada trófica entre los peces, los macroinvertebrados y el perifiton. De esta manera, las presas dan subsidios de zooplankton a los peces e ocasionan alteraciones a las cadenas tróficas de otras especies de rí:o.

Resumen

Las comunidades de peces de los ríos del centro de Mé:xico han sido afectadas por la presencia de presas sin la implementación de flujos ecológicos mí:nimos. Exploramos el efecto de los embalses sobre las cadenas tróficas de río llevando a cabo 1) un estudio regional en sitios ubicados inmediatamente bajo las cortinas de diversas presas, y 2) un estudio longitudinal en muúltiples sitios en el Rí:o Laja (Cuenca del Lerma, Guanajuato) cuyo flujo es truncado por un gran emblase de vaciado hipolimné:tico. Encontramos que en sitios ubicados por debajo de la cortina de presas con altos flujos de agua, las dietas de los peces estuvieron repletas de zooplankton, mientras que en sitios con poco flujo de agua, las dietas fueron mas diversas y de menor volú:men. En el Laja, encontramos que la proporció:n de zooplankton en las dietas aumenta con la descarga de agua, y que las señales de isótopos estables de carbono típicas de las presas, se enriquecen entre más alejado está el sitio de la presa. Estos datos sugieren que las presas proveén una importante cantidad de alimento a las comunidades de peces en sitios río abajo de las presas, lo que da inicio a una cascada trófica entre los peces, los macroinvertebrados y el perifiton. De esta manera, las presas dan subsidios de zooplankton a los peces e ocasionan alteraciones a las cadenas tróficas de otras especies de rí:o.