Heterogeneidade ambiental e diversidade de peixes de riachos na Amazônia

Amazon streams are highly heterogeneous systems that encompass a remarkable diversity. Due to the increasing threats to these systems, it is necessary to understand how ecological process in natural areas affect streams and their fish biota. This thesis was divided in three chapters and aims to answer the following questions: 1) How much do catchment variables affect the physical habitat of small streams in the Amazon? 2) What is the relative contribution of environmental and spatial variables on taxonomic and functional alpha and beta diversity of stream fish? 3) How much are distinct components of biodiversity (species diversity, taxonomic distinctness, and functional diversity) congruent and how much can they be predicted from catchment variables? Fifty seven streams were sampled across six river basins in the Amazon region. For environmental characterization, a standardized protocol was used to obtain more than 140 local variables, and 11 catchment variables were obtained from aerial images. Fish assemblages were sampled with hand nets during a six-hour period. Stream catchments were divided in two groups based on altitude and slope. These two variables influenced streams habitats, regulating flow velocity and the types and proportions of substrates. The taxonomic and functional patterns of fish assemblages were affected by environmental filters operating at the catchment scale. Nonetheless, variables at the local scale were particularly important to taxonomic and functional alpha diversity. Despite the significant role of environmental filters, limited dispersal was the main driver of variation in fish diversity, indicating a strong biogeographic factor. Finally, various components of diversity exhibited intermediate congruence, which suggests that no single component can describe patterns of fish diversity. In addition, catchment variables alone could not accurately predict diversity patterns, and therefore it is recommended that additional explanatory variables, including descriptors of local environmental conditions, are important to include in studies of stream fish diversity.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Os riachos amazônicos são sistemas altamente heterogêneos e que abrigam uma enorme biodiversidade. Devido às crescentes ameaças a esses sistemas, aumenta-se a necessidade de entender como processos ecológicos em áreas naturais afetam os riachos e suas assembleias de peixes. Esta tese foi dividida em três capítulos e busca responder as seguintes questões: 1) O quanto das variáveis em escala de bacia regulam o hábitat físico de riachos amazônicos? 2) Qual a contribuição relativa do ambiente e do espaço sobre a diversidade alfa e beta, tanto taxonômica quanto funcional, de peixes de riachos? 3) O quanto diferentes componentes da biodiversidade (diversidade de espécies, distinção taxonômica e diversidade funcional) são congruentes e o quanto eles podem ser preditos a partir de variáveis em escala de bacia? Para responder estas questões, foram amostrados 57 riachos em seis bacias da região amazônica. Para a caracterização ambiental, foi aplicado um extenso protocolo padronizado, que gerou mais de 140 métricas locais, além da utilização de 11 variáveis em escala de bacia. As assembleias de peixes foram coletadas com redes de mão durante seis horas. Com os resultados, detectou-se que as bacias podem ser divididas em dois grupos a partir da altitude e declividade. Estas duas variáveis influenciaram os hábitats dos riachos, controlando a velocidade do fluxo e o tipo e proporção de substrato. Este controle foi fundamental para os padrões taxonômicos e funcionais das assembleias de peixes, que são afetadas pelo filtro ambiental na escala da bacia. Entretanto, variáveis locais foram particularmente importantes para a diversidade alfa, tanto taxonômica quanto funcional das espécies. Apesar do papel significativo dos filtros ambientais, a dispersão limitada foi o principal fator responsável por mudanças em todos os níveis de diversidade de peixes, o que indica um forte fator biogeográfico. Por fim, os diferentes componentes da diversidade exibiram congruência intermediária, o que demonstra que eles são complementares e que não é possível resumir a diversidade de peixes a um único componente. Além disso, as variáveis na escala de bacia mostraram capacidade intermediária de prever padrões de diversidade, sendo recomendável utilizar outras métricas preditoras, como variáveis locais, em estudos de diversidade de peixes.