Macroinvertebrados

Macroinvertebrados

Indicadores de condiciones ambientales:

Viven asociados al substrato de los cursos fluviales

fisicoquímicas: temperatura, nutrientes, O2, Conductividad

hidromorfológicas: caudal, substrato

Miden > 1 mm

Muestreo con salabre modelo estándar EN 27828:1994 0,5 mm de abertura de poro

Muestreo con salabre 0,25 mm de abertura de poro

MUESTREO

Protocolos Pretenden estandarizar los resultados, hacerlos

comparables y fácilmente comprensibles para la administración

Tienen su origen en EUA, actualmente mucho interés en Europa para hacer comparativos los resultados entre diferentes estados y sistemas

La elección del método de muestreo depende de El objetivo del proyecto o estudio Disponibilidad de muestreador Coste Familiaridad con el método

Muestreos de comunidades

Carter & Resh, JNABS, 2001

Carter & Resh, JNABS, 2001

Carter & Resh, JNABS, 2001

Metodología GUADALMED

y = 4,4971Ln(x) - 1,8338

R2 = 0,9741

-7

-2

3

8

13

18

23

0 25 50 75 100 125 150 175 200

Número Individuos

Ta

xa

Surber Multihabitat

y = 4,0804Ln(x) - 2,4885

R2 = 0,845

-7

-2

3

8

13

18

23

0 25 50 75 100 125 150 175 200

Número Individuos

Ta

xa

3- Minutos Kicking

y = 2,8838Ln(x) - 1,449

R2 = 0,8937

-7

-2

3

8

13

18

23

0 25 50 75 100 125 150 175 200

Número Individuos

Ta

xa

Proyecto CERA: Muestreo macroinvertebradosM

ET

OD

OL

OG

IA I

nd

icad

ore

s b

ioló

gic

os

Sustrato > 5%: Hábitats Dominantes = 20 surber proporcional al área de cada sustrato.

Sustrato < 5%: Hábitats Marginales = No se muestrean

Lista de macroinvertebrados con sus densidades por metro cuadrado

Muestreo cuantitativo AQEM

Surber sampler

malla de 250 m o de 500 m

8

8

Habitats Dominantes

Habitats Marginales

2

2

Sustrato > 5%: Hábitats Dominantes x 4 + 4 = Bote 2

Sustrato < 5%: Hábitats Marginales x 4 = Bote 1

A. Lista de Macroinvertebrados de Hábitats Marginales (Bote 1)

B. Lista de Macroinvertebrados de Hábitats Dominantes (Bote 2)

C. Lista Global de Macroinvertebrados (Bote 1+2)

Muestreo cuantitativo CERA

Surber sampler

malla de 250 m o de 500 m

3

3

Habitats Dominantes

Habitats Marginales

1

1

2

2

Macro-taxonomía

Géneros Fam FAA Adult Larva Patagonia Cañete

Ephemeroptera 14 4 88 97 7 7 Muchas sp solo adultos o larvas (412 sp)

Odonata 14 6 180 2 1 No clave larvas (1319 sp)

Plecoptera 7 2 44 42 14 2 470 sp

Hemiptera-Heteropt 15 6 82 Claves adultos (900 sp)

Neuroptera-Megalop 4 0 10 10 > 80 sp

Trichoptera 20 13 127 99 16 12 1350 sp

Diptera (Simulidae) 24 17 12 9 24 (12) 58(33) 10% fauna conocida, 40% larvas

Coleoptera 30 11 127 72 4 12

Hyalella 1 1 1 1 1 60 especies

Aegla 1 0 1 1 70 especies

Cangrejos 4 0 >40 >300 sp

Acari 118 916 sp

Oligochaeta 8 40 4 4 200

Bivalvia 4 1 22

Gasteropoda 15 5 28 4 2

Orden Familia ABI ABUNDANCIA Orden Familia ABI ABUNDANCIA

Trichoptera Helicopsychidae 10

Turbellaria 5 Calamoceratidae 10

Hirudinea 3 Odontoceridae 10

Oligochaeta 1 Leptoceridae 8

Gasteropoda Ancylidae 6 Polycentropodidae 8

Physidae 3 Hydroptilidae 6

Hydrobiidae 3 Xiphocentronidae 8

Limnaeidae 3 Hydrobiosidae 8

Planorbidae 3 Glossosomatidae 7

Bivalvia Sphaeriidae 3 Hydropsychidae 5

Amphipoda Hyalellidae 6 Anomalopsychidae 10

Ostracoda 3 Philopotamidae 8

Hydracarina 4 Limnephilidae 7

Ephemeroptera Baetidae 4 Lepidoptera Pyralidae 4

Leptophlebiidae 10 Coleoptera Ptilodactylidae 5

Leptohyphidae 7 Lampyridae 5

Oligoneuridae 10 Psephenidae 5

Odonata Aeshnidae 6 Scirtidae (Helodidae) 5

Gomphidae 8 Staphylinidae 3

Libellulidae 6 Elmidae 5

Coenagrionidae 6 Dryopidae 5

Calopterygidae 8 Gyrinidae 3

Polythoridae 10 Dytiscidae 3

Plecoptera Perlidae 10 Hydrophilidae 3

Gripopterygidae 10 Hydraenidae 5

Heteroptera Veliidae 5 Diptera Blepharoceridae 10

Gerridae 5 Simuliidae 5

Corixidae 5 Tabanidae 4

Notonectidae 5 Tipulidae 5

Belostomatidae 4 Limoniidae 4

Naucoridae 5 Ceratopogonidae 4

Dixidae 4

Psychodidae 3

Dolichopodidae 4

Estación:____________ Stratiomyidae 4

Empididae 4

Chironomidae 2

Fecha:_______________ Culicidae 2

Muscidae 2

Ephydridae 2

Operador:__________ Athericidae 10

Syrphidae 1

En amarillo taxa encontrados por Jacobsen (2008) entre 3300-4200 en ríos de páramo de Ecuador

Macro-calidad

Orden Familia ABI ABUNDANCIA Orden Familia ABI ABUNDANCIA

Trichoptera Helicopsychidae 10

Turbellaria 5 Calamoceratidae 10

Hirudinea 3 Odontoceridae 10

Oligochaeta 1 Leptoceridae 8

Gasteropoda Ancylidae 6 Polycentropodidae 8

Physidae 3 Hydroptilidae 6

Hydrobiidae 3 Xiphocentronidae 8

Limnaeidae 3 Hydrobiosidae 8

Planorbidae 3 Glossosomatidae 7

Bivalvia Sphaeriidae 3 Hydropsychidae 5

Amphipoda Hyalellidae 6 Anomalopsychidae 10

Ostracoda 3 Philopotamidae 8

Hydracarina 4 Limnephilidae 7

Ephemeroptera Baetidae 4 Lepidoptera Pyralidae 4

Leptophlebiidae 10 Coleoptera Ptilodactylidae 5

Leptohyphidae 7 Lampyridae 5

Oligoneuridae 10 Psephenidae 5

Odonata Aeshnidae 6 Scirtidae (Helodidae) 5

Gomphidae 8 Staphylinidae 3

Libellulidae 6 Elmidae 5

Coenagrionidae 6 Dryopidae 5

Calopterygidae 8 Gyrinidae 3

Polythoridae 10 Dytiscidae 3

Plecoptera Perlidae 10 Hydrophilidae 3

Gripopterygidae 10 Hydraenidae 5

Heteroptera Veliidae 5 Diptera Blepharoceridae 10

Gerridae 5 Simuliidae 5

Corixidae 5 Tabanidae 4

Notonectidae 5 Tipulidae 5

Belostomatidae 4 Limoniidae 4

Naucoridae 5 Ceratopogonidae 4

Dixidae 4

Psychodidae 3

Dolichopodidae 4

Estación:____________ Stratiomyidae 4

Empididae 4

Chironomidae 2

Fecha:_______________ Culicidae 2

Muscidae 2

Ephydridae 2

Operador:__________ Athericidae 10

Syrphidae 1

En amarillo taxa encontrados por Jacobsen (2008) entre 3300-4200 en ríos de páramo de Ecuador

RE

SU

LT

AD

OS

Ín

dic

e B

ioló

gic

oProyecto CERA

ABIMuy bueno >98

Bueno 71-97Moderado 43-70

Malo 16-42Pésimo <15

Los Andes: son un sistema montañoso discontinuo que recorre longitudinalmente América del Sur.- Discontinuidades morfológicas definen 3 sectores en el gradiente latitudinal- Variabilidad:

Altitudinal Climática Florística

-Los ecosistemas fluviales mas estudiados han sido los Andes del Norte y del Sur.

-Jacobsen, D. 2008. Tropical High-Altitude Streams. In: Tropical stream ecology. Chapter 8

LOS RÍOS ALTOANDINOS

http://www.educima.com/es

6ºS

15ºS

ANDES DEL NORTE

ANDES DEL CENTRO

ANDES DEL SUR

Conexión transantártica

Dudgeon, 2008

Escala de cuenca: altitud, orden de río

Escala de tramo o

microhabitat

Poblaciones: Ecología trófica deHyalella sp.

Travertinos Briófitas

4425 m s.n.m

2550 m s.n.m

ESCALAS DE ESTUDIO

6ºS15ºS

Escala de gradiente latitudinal

ESCALA REGIONAL

6ºS15ºS

Escala de gradiente latitudinal

Dudgeon, 2008

Rango Localidad Nº Familias Nº Géneros Nº Géneros altitudinal de Chironomidae Referencias2500-4400 Río Cañete 45 108 33 (30,5%) Esta investigación

Páramos ecuatorianos 41 N.D Jacobsen (2008)Río Cañete 40 89 29 (32,6%) Esta investigaciónAltiplano boliviano 26 N.D Jacobsen & Marín (2007)Río Cañete 28 76 29 (38,1%) Esta investigaciónValle central ecuatoriano 40 N.D Jacobsen & Encalada (1998)Río Cañete 32 65 19 (29,2%) Esta investigación

3300-4200

3800-4000

2600-3100

Comparación de riqueza de taxa de macroinvertebrados (familias y géneros)

La comunidad de macroinvertebrados bentónicos altoandinos

RESULTADOS RIO CAÑETE

Westernmost Mediterranean Basin (WMB) … the regional scale in this study

High mountains

MEDITERRAN REGIONAL SCALE

Low mountains and hills

Table lands

Plains

Complex geological features might contribute to generate a “biodiversity

hotspot” in this area.

TERTIARY

QUATERNARYHolocene

Pleistocene

Pliocene

Miocene

Paleocene

CE

NO

ZO

IC

Eocene

Oligocene

66.4My

57.8My

36.6My

23.7My

5.3My

1.6My

0.01My

present

Alpine Orogeny

Processes occurring in Westernmost Mediterranean Basin…

85My 75My

PAST GEOLOGICAL EVENTS: Mediterranean region

Southern movement of the Betic-Riffian plate

TERTIARY

QUATERNARYHolocene

Pleistocene

Pliocene

Paleocene

CE

NO

ZO

IC

Eocene

Oligocene

present

Miocene

66.4My

57.8My

36.6My

23.7My

5.3My

1.6My

0.01My

Processes occurring in Westernmost Mediterranean Basin…

PAST GEOLOGICAL EVENTS: Mediterranean region

Connection Eurasian-African plates ca.260,000yMessinian Salinity Crisis

TERTIARY

QUATERNARYHolocene

Pleistocene

Pliocene

Paleocene

CE

NO

ZO

IC

Eocene

Oligocene

present

Miocene

66.4My

57.8My

36.6My

23.7My

5.3My

1.6My

0.01My

Processes occurring in Westernmost Mediterranean Basin…

PAST GEOLOGICAL EVENTS: Mediterranean region

Mediterranean climate formationBeginning of the glaciations (Donau)

TERTIARY

QUATERNARYHolocene

Pleistocene

Pliocene

Paleocene

CE

NO

ZO

IC

Eocene

Oligocene

present

Miocene

66.4My

57.8My

36.6My

23.7My

5.3My

1.6My

0.01My

Processes occurring in Westernmost Mediterranean Basin…

PAST GEOLOGICAL EVENTS: Mediterranean region

Glaciations cause habitat displacement that cause organism displacement or population contractions (during glaciations) and expansions (during interglaciations).

TERTIARY

QUATERNARYHolocene

Pleistocene

Pliocene

Paleocene

CE

NO

ZO

IC

Eocene

Oligocene

present

Miocene

66.4My

57.8My

36.6My

23.7My

5.3My

1.6My

0.01My

Processes occurring in Westernmost Mediterranean Basin…

PAST GEOLOGICAL EVENTS: Mediterranean region

TERTIARY

QUATERNARYHolocene

Pleistocene

Pliocene

Paleocene

CE

NO

ZO

IC

Eocene

Oligocene

present

Miocene

66.4My

57.8My

36.6My

23.7My

5.3My

1.6My

0.01My

Processes occurring in Westernmost Mediterranean Basin…

Prebetic

Rif Ranges

Betic Ranges

Subbetic

FLYCHS

EXTERNAL ZONE

INTERNAL ZONE(Betic s.s.)

EXTERNAL ZONE

INTERNAL ZONE

Iberic Massif

IBERIC

TRANSITIONAL

BETIC

RIF

ENVIRONMENTAL FACTORS AT REGION SCALE

GENETIC DIVERGENCES AMONG POPULATIONS (Genetic structure)

GENETIC HOMOGENEITY(Genetic unstructure)Gene flow

Genetic barriers

Population genetic structure depends on (Bohonak & Jenkins, 2003): - Dispersal capabilities of the target organism- Landscape dispersal barriers and biogeography- Ecological constrictions, Natural Selection

Implications on population genetics

GENETIC STRUCTURE: background

SPECIATION

METHODOLOGY: Sampling sites

142 Reference sites scattered in 4 regions

Hesperic (H): 57 sites Transition (T): 17 sites Betic (B): 49 sites Rif (R): 19 sites

From 20 to 1860 m.a.s.l.30 different basins

Multihabitat kick sampling with a 250-300m net

Looking for caddisflies during 15 minutes in all available habitats.

Sorting and identifying caddisfles in the lab

sp??

METHODOLOGY: Community level

Historical fingerprint at community level in headwaters… but at species level, and in midstream reaches?

Chimarra marginata (L.)Paleartic speciesMidstream-lowland species

0 200 Km

Köppen Mediterranean climate boundary

T

B

R

I

Ú

Ú

Ú

Ú

Ú

Ú

Ú

Ú

Ú

METHODOLOGY: Population level

DNA ISOLATION (Phenol/Chloroform extraction)

mtDNA AMPLIFICATION (cox 1 gene from mtDNA)

SEQUENCE ALIGNMENT (Staden Package, Bioedit)

HAPLOTYPE ANALYSES

Chimarra marginata: 36 indvs., 23 haplotypesNested cladogram with haplotype connections

Source of variation F -statistics P

By clades Among groups Ф CT=0.503 0.041

Within populations Ф ST=0.791 <0.01

By regions Among groups Ф CT=0.573 0.022

Within populations Ф ST=0.763 <0.01

Inference key:

Allopatry

Isolationby distance

RESULTS: Population level

Time to the Most Recent Common Ancestor (TMRCA)0.9-1.5% per My for arthropods (Queck et al., 2004)

0.81-1.35My

0.6-1.05My

1.51-2.52My

RESULTS: Population level

Regions differed in total and sampled surface

Randomly selection of 3 sites per basin and region (complete basins)Number of basins per region: I:8, T:1, B:4, R:2

16

2113

7

RESULTS: Community level

Ec

olo

gic

al i

sola

tio

nCORRESPONDENCE ANALYSIS

Geological isolation

Historical fingerprint

RESULTS: Community level

Bonada, N., Múrria, C., Zamora-Muñoz, C., El Alami, M., Poquet, J. M., Puntí, T., Moreno, J. L., Bennas, N., Alba-Tercedor, J., Ribera, C. & Prat, N. 2009. Using community and population approaches to understand how contemporary and historical factors have shaped species distribution in river ecosystems. Global Ecology and Biogeography 18: 202-213.

Headwaters

Midstreams

Lowlands

gene flow among

populations

Longitudinal zonation effects on population structure ...L

and

sca

pe b

arri

ers

+

+-

-

Ge

ne

flow

Headwaters

Midstreams

Lowlands

INTRODUCTION

INTRODUCTION

(Giller & Malmqvist, 1998)Mesh size

+

-

Headwaters

Midstream

Lowlands

22 river basins with at least three sites per basin to 61 sites.

17 Hydropsyche species

Cox 1 sequences for 230 individuals (592 bp)

Haplotype analyses and population structure tests were carried out

MYC model was run to delimit genetic cluster and detect incipient speciation

We assessed species distribution range, species richness and genetic structure of

congeneric Hydropsyche inhabiting different river sections and different basins

METHODOLOGY: sampling sites and genetic analysis

RESULTS: MYC analysis

MYC model yielded an estimate of 19 species, in two cases morphological and

sequenced-based species show discrepancies: H. instabilis and H. incognita

(headwater species).

PHYLOGENETIC RELATEDNESS:

- DNA sequences of cox 1, 614 bp; wg, 44 bp; ef1a, 484 bp; 28S, 703 bp of 38

individuals of 17 known congeneric Hydropsyche.

- Phylogenetic relation among 17 species: BI / ML / MP

METHODOLOGY

Lowlands

Headwaters

Midstreams

Midstreams/Lowlands

RESULTS: phylogenetic relatedness

RESULTS: phylogenetic relatedness

gr. Guttata

gr. Instabilis

gr. Pellucidula

gr. Caldra

gr. Pellucidula

Iberian PlateTransitionalBeticRif

RESULTS: phylogenetic relatedness

RESULTS: ecological niche and niche overlap

Headwaters

Midstreams

Lowlands

(Wilks’ = 0.299, df = 51.2, P < 0.0001)

HIGH NICHE DIFFERENTATION

Escala de cuenca: altitud, orden de río

4425 m s.n.m

2550 m s.n.m

ESCALAS DE ESTUDIO

(EPA, 1999)

ENVIRONMENTAL FACTORS AT BASIN SCALE

Headwaters

Midstream

Lowlands

Headwaters Midstream Lowlands

ENVIRONMENTAL FACTORS AT BASIN SCALEH

ead

wat

ers

Mid

stre

amL

ow

lan

ds

Species composition change along longitudinal zonation

Dibujos originales: M. Rieradevall

- Fluctuaciones de temperatura diarias pueden ser de -11 a 25º C con promedios 2-10ºC

- Estacionalidad → régimenes de lluvia → perturbaciones hidrológicas impredecibles

- Temperatura promedio más baja → tiempos de desarrollo más largos? → persistencia comunidades? –Multivoltinismo?

Variabilidad del sustrato y disponibilidad de recursos alóctonos

Disposición y estructura de macroinvertebrados

Andes tropicales (Jacobsen, 2008)

Riqueza de taxa en ríos altoandinos disminuye con la altitud (Jacobsen et al., 1997, Jacobsen 2008).

MACROINVERTEBRADOS RÍOS ALTOANDINOS

Mayor riqueza de taxa en altitudes intermedias (Rahbek, 1995). Riqueza es constante hasta los 1800 m s.n.m y luego disminuye progresivamente (Jacobsen, 2004).

Rangos de altitud

3000 - 3500N Media D.S N Media D.S N Media D.S N Media D.S p Sig.

S 10 36,9 12,3 18 31,8 7,37 24 29,8 6,3 18 28,4 5,5 0,144 n.sS (R326) 10 22,8 4,5 18 22,7 3,41 24 19,9 4,9 18 20 5,8 0,1826 n.sH' 10 2,1 0,3 18 2 0,4 24 2,1 0,6 18 1,91 0,7 0,9186 n.s

Altitud 4Altitud 3Altitud 1 Altitud 22500 - 3000 3500 - 4000 4000 - 4500

1 2 3 4

Rango de altitud

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

Riq

ueza

Rar

efac

tada

S (

R32

6)

1 2 3 4

Rango de altitud

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

2,6

2,8

Indi

ce d

e di

vers

idad

Sha

nnon

- W

iene

r (H

')

Variables biológicas: cambios en el gradiente altitudinal

Incremento de altitud

RESULTADOS RIO CAÑETE

Coleoptera Odonata

Heteroptera

Riquezade familias

Altitud

MACROINVERTEBRADOS RÍOS ALTOANDINOS

1 2 3 4 p-value TIPO 1: RESTRINGIDOS A UN ESTRATO ALTITUDINALBaetodes 59 1 0 0 0,001Heterelmis 24 2 0 0 0,001Cylloepus 50 0 0 0 0,001

Rangos altitudinales

TIPO 2: DISMINUYEN GRADUALMENTE CON LA ALTITUDPaltostoma 44 12 4 0 0,017Parametriocnemus 50 15 8 3 0,034

Incremento de la altitud

Taxa indicadores de la variabilidad altitudinal (Análisis IndVal)

TIPO 3: AUMENTAN GRADUALMENTE CON LA ALTITUD

Podonomopsis 0 1 20 50 0,001Planariidae 3 1 27 63 0,001

TIPO 4: SE DISTRIBUYEN EN TODO EL GRADIENTE ALTITUDINAL

Andesiops 36 14 35 15 0,95Atopsyche 31 12 27 11 0,294Cricotopus 38 22 26 13 0,201

Nº Taxa Sig.

TIPO 1 14 *

TIPO 2 10 *

TIPO 3 9 *

TIPO 4 75 n.s

SECCION 1: RESULTADOS

Río C

añet

e

HeterelmisAustrelmis

Austrolimnius

Solo algunos patrones de distribución altitudinal

se dejaron reconocer a nivelde género

Nivel especie necesario

Patrones distribución altitudinal

Contradicciones, unos si y otros no (Jacobsen 2008).

ESTACIONALIDAD

¿Existieron variaciones estacionales en la comunidad de macroinvertebrados (estación seca/estación lluviosa)?

No se presentaron variaciones significativas ni en los parámetros biológicos ni fisicoquímicos.

En Chironomidae sólo Corynoneura fue mas frecuente en la estación lluviosa.

Motivos:

Variaciones anuales de la precipitación: pocas lluvias en el año 2005.

Recuperación de la comunidad ante el efecto de la precipitación puede ser relativamente rápida (Ríos, 2008).

ESTACIONALIDAD -CAÑETE

Escala local de tramo:HABITAT

Travertinos Briófitas

4425 m s.n.m

2550 m s.n.m

ESCALAS DE ESTUDIO

Piburja stream

Estación SECA: aumento de riqueza, abundancia y diversidad

HÚMEDASECAépoca

25,00

20,00

15,00

10,00

5,00

0,00

Barras de error: +/- 1 SE

Pro

med

io S

refugiosrápidos

Microhabitat

HÚMEDASECAépoca

2,50

2,00

1,50

1,00

0,50

0,00

Pro

med

io

H’

Ind

ex

húmedaseca

3,00

2,00

1,00

0,00

Barras de Error: +/- 1 SE

Piburja stream

Densidad Macroinvertebrados (como log x+1):D

ensi

dad

pro

m. H

eter

elm

is

6,00

húmedaseca

5,00

4,00

3,00

2,00

1,00

0,00

Den

sid

ad p

rom

. B

aeto

des

Mayor densidad en la época seca:30 taxa (77% )

Mayor densidad en la época húmeda: 2 taxa (5 % )

refugiosrápidos

Microhabitat

épocaépoca

Estacionalidad de la deriva

Riqueza y diversidad Fisher’s α ** correlacionados con el caudal

Composición distinta entre épocas

Piburja stream

ENVIRONMENTAL FACTORS AT REACH SCALE

(Giller & Malmqvist, 1998)

LA IMPORTANCIA DEL HABITAT

cau

dal

l/s

0

100

200

300

400

PrisitinoAfectado

0

1

2

velo

cid

ad S

ub

er m

/s

0

1

2

Est

abili

dad

Cau

dal

0

1000

2000

3000

4000

Pristino Afectado Pristino Afectado

April 06 May 06 Jan 07 Feb 07

HÚMEDA SECA

RA P RE P RA D RE D RA P RE P RA D RE D

RA P

RESULTADOS Régimen hidrológico

RA: Rápidos

RE: Refugios

P: Prístino

D: Afectado

Den

sid

ad p

rom

. Sim

uli

idae

LLUVIASSECA

6,00

4,00

2,00

0,00

LeptohyphesOchrotrichiaHydrobiosidae

Resultados GLM: Microhábitat

LLUVIASSECA

3,00

2,50

2,00

1,50

1,00

0,50

0,00

Den

sid

ad p

rom

. Hya

lell

a

PrionocyphonHyalellaCeratopogonidaeTanytarsiniCochliopsycheNectopsyche

Barras de Error: +/- 1 SE

Mayor densidad en refugios y época seca: Mayor densidad en rápidos:

densidad MACROINVERTEBRADOS :

Similaridad entre:

estaciones, tramos & microhabitats

P: Prístino

D: Afectado

re: Refugio

ra: Rápido

• Mayoría de taxa (densidades) correlaciones negativas con el caudal

• Macrelmis correlación positiva con el caudal

Regresiones Logísticas binarias: decremento de la probabilidad de la presencia de los taxa al aumentar el caudal. Significativo para más 50% of taxa

Resultados: Caudal & Estabilidad de Caudal (independientemente de la época)

p.e:

Heterelmis

Neocylloepus

Total Elmidae

Diamesinae

Podonominae

Simuliidae

Andesiops

Cocliopsyche

Atopsyche

Pod

on

om

inae

Dia

me

sin

ae

Mu

scid

ae

Hyd

raca

rin

a

Och

rotr

ich

ia

Sim

ulii

da

e

Pyra

lida

e

Pla

no

rbiid

ae

And

ipe

rlo

de

s

Str

atio

myid

ae

Ma

ruin

a

Scirtid

ae

Hyd

robio

sid

ae

Bae

tode

s

Ne

ma

tom

orp

ha

Ne

cto

psych

e

Ch

elif

era

Hya

lella

Scirte

s

Tan

yp

od

ina

e

Tip

ula

Drift

Pro

pe

nsity

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.14

0.16wet drift propensitydry drift propensity

Propensión a entrar en la deriva

Mayor propensión a derivar en la época húmeda

Resultados

Seca

Húmeda

LOW VELOCITY

REFUGIOSHIGH

VELOCITYRÁPIDOS

StratiomydaeChironominaeTanytarsini

OligochaetaAndiperlodes

MauriniaNectopsyche

Limoniidae SimuliidaeLeptohyphesElmidae DiamesinaeOchotrichiaHydracarina

HydrobiosidaeCeratopogonidae

Tanypodinae PodonominaeBaetodesCheliferaOrthocladiinaeScirtidaeBlephariceriidae

Tipula Cocliopsyche

LOW / HIGHVELOCITY

Piburja stream

derivabentos

Recolonización a medio plazo durante las estaciones seca y húmeda

Pachachaca Papacocha Altitud (m s.n.m.)

3950 3800

Influencia de turberas (bofedales)

Baja Ninguna

Vegetación de ribera Pastizal de gramíneas

Bosque altoandino

Exposición solar

Completamente expuesto

Sombreado (>70%)

Presencia de macrófitas y briófitas

SI SI

Presencia de algas filamentosas

SI NO

Presencia de hojarasca

NO SI

Caudal aproximado (l/s) 250 No determinado

Características de los sectores de muestreo

CAMBIOS A NIVEL DE TRAMO Río Cañete

Macroinvertebrados:

Muestreo cuantitativo con red surber (14 x 14cm y 250 μm) en dos sectores: Pachachaca y Papacocha.

Papacocha:

1) Travertino 2) Myriophylum sp.

3) Potamogeton sp. 4) Escallonia resinosa. 5) Senecio sp. 6 y 7) Musgos (A y B).

Pachachaca: 1)Travertino, 2) Musgo A 3)Potamogeton sp.

CAMBIOS A NIVEL DE TRAMO Río Cañete

Sector Papacocha

Hyalella25%

Andesiops8%

Austrelmis6%Rheotanytarsus

5%Ochrotrichia

10%

Gygantodax4%

Pentaneura4%

Otros27%

Planariidae11%

Sector PachachacaHyalella

16%

Andesiops16%

Hydracarina15%

Austrelmis10%

Cricotopus8%

Simlulium6%

Otros29%

Abundancia relativa de los taxa en los sectores de muestreo (Análisis SIMPER)

Similitud promedio: 60,3%

Similitud promedio 72,9%

CAMBIOS A NIVEL DE TRAMO Río Cañete

(a)

Hábitats muestreados

Hojarasca Myriophylum Senecio Potamogeton Travertino MusgoA MusgoB

Riq

ue

za d

e ta

xa (

S)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

PapacochaPachachaca

(b)

Hábitats muestreados

Hojarasca Myriophilum Senecio Potamogeton Travertino MusgoA MusgoB

Indi

vidu

osx

104 /m

2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

PapacochaPachachaca

Riqueza de taxa en los hábitats muestreados en ambos sectores

Test de Kruskal-Wallis: Papacocha: H=13,42; p = 0.0369 (*) Pachachaca: H= 1,13; p = 0,57 (n.s)

Test de Kruskal Wallis:Papacocha: H= 14,37; p= 0,0257 (*)Pachachaca: H= 1,68; p= 0,43 (n.s)

Densidad de taxa en los hábitats muestreados en ambos sectores

CAMBIOS SEGÚN SUSTRATO Río Cañete

(a)

Habitats muestreados

Travertino MusgoA MusgoB Potamogeton Myriophylum Hojarasca Senecio

Abu

ndan

cia

rela

tiva

(%)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Ephemeroptera Plecoptera Trichoptera Coleoptera Chironomidae Otros Diptera Turbellaria Amphipoda Oligochaeta Acaros Otros Ordenes

Abundancias relativas de ordenes de macroinvertebrados

Papacocha

Pachachaca(b)

Hábitats muestreados

Travertino Potamogeton MusgoA

Abu

ndan

cia

rela

tiva

(%)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Ephemeroptera Trichoptera Coleoptera Chironomidae Otros Diptera Turbellaria Amphipoda Oligochaeta Acaros Otros Ordenes

Pachachaca

CAMBIOS SEGÚN SUSTRATO Río Cañete

¿Hay diferencias en los diferentes hábitats muestreados?

POCAS. Dominancia de algunos géneros: Hyalella (Hyalellidae) y Andesiops (Baetidae).

Algunas diferencias en la abundancia en algunos taxa que son favorecidos por distintos factores:

Deposición del travertino: Meridialaris (Leptophlebiidae) Presencia de macrófitas en sectores expuestos: Ochrotrichia (Hydroptilidae). Mayor velocidad de corriente: Simulium y Gigantodax (Simuliidae).

Hábitats más similares entre sí: macrófitas (Myriophylum y Potamogeton)Hábitats menos similar entre sí: raíces y hojas sumergidas de Senecio

CAMBIOS SEGÚN SUSTRATO Río Cañete

Transform: Log(X+1)Resemblance: S17 Bray Curtis similarity

Sector12

Travertino

Travertino

Travertino

MusgoA

MusgoA

MusgoA

MusgoB

MusgoB

MusgoB

Potamogeton

Potamogeton

PotamogetonMyriophylum

Myriophylum

Myriophylum

Hojarasca

Hojarasca

Hojarasca

Senecio

Senecio

Senecio

Travertino

Travertino

Travertino

Potamogeton

PotamogetonPotamogeton

MusgoAMusgoA

MusgoA

2D Stress: 0.16

Sectores

Papacocha

Pachachaca

N-MDS

CAMBIOS SEGÚN SUSTRATO Y TRAMO Río Cañete

Similitud entre hábitats y sectores de muestreo

Escala local de tramo

Poblaciones: Ecología trófica

4425 m s.n.m

2550 m s.n.m

ESCALAS DE ESTUDIO

ECOLOGÍA TRÓFICA

Hábitats muestreados

Travertino Musgo A Musgo B Potamog. Myriophy. Senecio Hojarasca

Abu

ndan

cia

rela

tiva

(%)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Shredders Collectors -Gatherers Collectors -Filterers Scrapers Predators

TrituradoresRecolectoresFiltradoresRaspadoresPredadores

Distribución de las categorías tróficas de macroinvertebrados según hábitats

Estructura trófica- Río Cañete

Río Cañete ¿ Es consistente la estructura trófica de la comunidad con la oferta de recursos?

Andesiops(Baetidae)

Recolector

Hyalella(Hyalellidae, Amphipoda)

Triturador

AntecedentesTaxas dominantes

Oferta de recursos

del sistema

SÍ

¿?

¿Realmente Hyalella se comporta en los ríos altoandinos como triturador ?....

¿CONOCEMOS QUE COMEN LOS MACROS EN RÍOS ANDINOS?

En ríos de climas templados, el rol trófico de los anfípodos (Gammarus, Gammaridae) está definido como triturador de materia orgánica particulada gruesa (CPOM).

En ríos de América del sur el único anfípodo presente es Hyalella (Hyalellidae) con 60 especies y más por describir (Peralta, 2001).

Antecedentes: H. azteca se describió como raspador de algas y bacterias (Hargrave, 1970) H. curvispina se describió como raspador (Casset et al., 2001) Hyalella sp. undet. se describió como predador de H. curvispina (Casset et al, 2001).

La introducción de especies vegetales exóticas (Eucalyptus y Pinus) en los Andes puede haber modificado las estructura trófica de la comunidad de macroinvertebrados

Ecología tròfica: El caso de Hyalella

Área de estudio: Papacocha, río debajo de la desembocadura de la laguna.

Análisis del contenido intestinal de Hyalella sp:

Disección y extracción de intestinos de 10 individuos de Hyalella sp/hábitat: travertino, Potamogeton sp, Myriophylum sp, Senecio sp, hojarasca de Escallonia resinosa, Musgo spA y Musgo spB.

Preparación en láminas portaobjetos.

Estimación de la composición del contenido intestinal de cada individuo, mediante análisis microscópico de los campos visuales correspondientes (100X).

Categorías de substratos intestinales: CPOM (>1 mm.), FPOM (<1 mm.), algas, quitina y mineral (CaCO3).

Ecología tròfica: El caso de Hyalella

Consumo de Hyalella sp. frente a dos tipos de hojarasca

Preparación de 10 bolsas de malla (10x8cm) de 250 μm, con hojas recientemente caídas de Eucalyptus globulus y Polylepis sp.

Acondicionamiento de bolsas, sumergidas en el río (14 días).

Preparación de 30 cámaras de alimentación (15 con Polylepis sp. y 15 con E. globulus) con 20 individuos de Hyalella sp. /bote. Registro de peso húmedo de cada cámara.

Preparación de 10 cámaras de alimentación “control”, sólo con hojarasca (5 por cada especie).

Instalación de las cámaras de alimentación en el río (3 días).

Recuperación de cámaras, registro de peso húmedo, número de individuos de Hyalella sp.

Cálculo del peso seco final (60ºC/3 días) y estimación del inicial.

Ecología tròfica: El caso de Hyalella

Polylepis Eucalyptus

Especie de hojarasca

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

Con

sum

o (m

g de

hoj

as/3

día

s)

F(1,25) = 48,53; p < 0,0001Polylepis Eucalyptus

Especie de hojarasca

-0,004

0,002

0,008

0,014

0,020

0,026

Des

com

posi

ción

nat

ural

(m

g.ho

jas/

3 d

ías)

F(1,8) = 25,5354373; p = 0,0010

Consumo de Hyalella sp en Polylepis sp y Eucalyptus globulus

Ecología tròfica: El caso de Hyalella

Hábitats de muestreo

Potamogeton Escallonia Musgo 1 Myriophylum Travertino

% d

e co

nte

nid

o in

test

inal

de

Hya

lella

sp

0

20

40

60

80

100

120CPOMFPOMMineralQuitinaAlgas

CPOMFPOMCaCO3

Contenido intestinal de Hyalella sp. en diferentes hábitats

Quitina

Ecología tròfica: El caso de Hyalella

Hyalella sp. presentó un mayor consumo de la especie nativa (Polylepis sp.) frente a la especie introducida (E. globulus).

Motivos: características intrínsecas de la naturaleza de la hojarasca:

Mayor dureza de las hojas de E. globulus

Menor cantidad de nutrientes de E. globulus (Pozo et al., 1998)

Presencia de compuestos inhibidores de crecimiento en E. globulus ( Graça, 2001).

Baja descomposición natural de ambas especies fue evidente, especialmente E. globulus. Motivos:

Las bajas temperaturas del agua que condicionan bajas tasas de descomposición.

La precipitación del travertino, que impide la fragmentación física y la actividad biológica (Casas & Gessner, 1999).

Ecología tròfica: El caso de Hyalella

Los resultados del contenido intestinal de Hyalella sp. confirman recientes estudiosCovich (1988); Tomanova et al., 2006 y Ríos (2008):

Los macroinvertebrados bentónicos tropicales presentan una elevada flexibilidad trófica y las típicas categorías tróficas utilizadas en climas templados deben ser tratadas con precaución.

Musgos FPOM Detritívoro

Hojarasca CPOM Triturador

Macrófitas FPOM Detritívoro

Todos los hábitats

Quitina Predador

OMNIVORO

Algas? Raspador?

Ecología tròfica: El caso de Hyalella

Necesidad de estudios taxonómicos a nivel específico para poder comparar con otros lugares. Como hipótesis previa se podría argumentar que la pobreza relativa de familias (y géneros?) se podría ver compensada con una mayor riqueza a nivel específico. Solo así se podrá abordar de forma clara la escala regional y los posibles efectos de la historia pasada sobre la fauna de macroinvertebrados. Los estudios a nivel de taxonomía molecular pueden ayudar mucho en este sentido

Confirmación de los factores clave: temperatura y oxígeno por una parte y la pendiente por otra. Corroborar la importancia del bosque de ribera, especialmente como clave para la ecología trófica. Cuidado con usar lo que nos dice la literatura. ¿Rasgos biológicos por definir?

Estudios de tipo funcional, de los cuales casi no conocemos nada. Producción secundaria etc….

CONCLUSIONES

GRUPO DE INVESTIGACIÓN F.E.M.