Longitudinal patterns in water quality and fish assemblage structure in a low-gradient, temperate Neotropical stream disrupted by a point-source urban effluent

Abstract

Low-gradient, prairie streams from the Pampa Plain, Argentina, constitute the southernmost geographic occurrence for many Neotropical fish species. Fish assemblages in Neotropical streams have shown drastic responses to the modification of habitat and water quality. Under this scenario it could be hypothesized that the water quality will be influenced by the anthropic activities and the natural conditions and that the ichthyofauna will be responsive. Therefore, understanding the functioning of these ecosystems is crucial for their conservation in a world with ever-growing anthropic pressures. In order to explore patterns in fish assemblage and water quality under urbanization pressure, the Del Azul stream (Buenos Aires, Argentina) was sampled. The objectives of the study were: (1) to explore trends in water quality and fish assemblage structure along the stream, (2) to study the relationship between fish assemblage structure and water quality, and (3) to pinpoint individual species with potential for biomonitoring. Seven sites were selected along the stream and they were sampled twice during each of five consecutive summer periods. Through the use of multivariate analysis, we revealed trends in water quality and fish assemblage structure where water quality characteristics were more distinctive of a basin sector than the fish species abundances. Irrespective of that, the Indicator Species Analysis evidenced some key species indicative of given groups of sites sharing similar water quality characteristics. Namely, Cnesterodon decemmaculatus was associated to polluted reaches downstream from the point-source urban effluent, and Cheirodon interruptus, Pimelodella laticeps and Oligosarcus jenynsii to lower salinities and less polluted reaches upstream from the point-source urban effluent. All these species could be useful for biomonitoring temperate Neotropical streams.

Los arroyos de bajo gradiente de la llanura pampeana, Argentina, constituyen la ocurrencia geográfica más austral para muchas especies de peces Neotropicales. Aquí, las poblaciones de peces han mostrado respuestas drásticas a la modificación del hábitat y de la calidad del agua. En este escenario se podría hipotetizar que la calidad del agua estará influenciada por actividades antrópicas y condiciones naturales y que la ictiofauna será sensible. Por lo tanto, comprender el funcionamiento de estos ecosistemas es crucial para su conservación. Con el fin de explorar patrones en el ensamble de peces y la calidad del agua bajo la presión de urbanización, se muestreó el Arroyo del Azul (Buenos Aires, Argentina). Los objetivos del estudio fueron: (1) explorar tendencias en calidad del agua y estructura de la población de peces a lo largo del arroyo, (2) estudiar la relación entre la estructura de la población de peces y la calidad del agua, y (3) identificar especies con potencial para biomonitoreo. Se muestrearon siete sitios en la época estival, dos veces durante cinco años. Mediante el uso de análisis multivariado, hallamos tendencias en la calidad del agua y la estructura de ensamblajes de peces, donde la calidad del agua fue más distintiva de sectores de cuenca que la abundancia de especies. Por otro lado, el análisis de especies indicadoras reveló especies clave. En concreto, Cnesterodon decemmaculatus asociada a tramos contaminados aguas abajo del efluente urbano puntual, y Cheirodon interruptus, Pimelodella laticeps y Oligosarcus jenynsii a tramos de menor salinidad y menos contaminados aguas arriba del efluente urbano puntual. Estas especies podrían ser útiles para el biomonitoreo de arroyos Neotropicales templados.