Effects of deforestation on headwater stream fish assemblages in the Upper Xingu River Basin, Southeastern Amazonia

Abstract

The expansion of the Amazonian agricultural frontier represents the most extensive land cover change in the world, detrimentally affecting stream ecosystems which collectively harbor the greatest diversity of freshwater fish on the planet. Our goal was to test the hypotheses that deforestation affects the abundance, richness, and taxonomic structure of headwater stream fish assemblages in the Upper Xingu River Basin, in Southeastern Amazonia. Standardized sampling surveys in replicated first order streams demonstrated that deforestation strongly influences fish assemblage structure. Deforested stream reaches had twice the fish abundance than reference stream reaches in primary forests. These differences in assemblage structure were largely driven by increases in the abundance of a handful of species, as no influence of deforestation on species richness was observed. Stream canopy cover was the strongest predictor of assemblage structure, possibly by a combination of direct and indirect effects on the provision of forest detritus, food resources, channel morphology, and micro-climate regulation. Given the dynamic nature of change in land cover and use in the region, this article is an important contribution to the understanding of the effects of deforestation on Amazonian stream fish, and their conservation.

A ictiofauna de igarapés da microbacia do Belmont, um sistema hidrográfico degradado pela expansão urbana na Amazônia Sul Ocidental

“…Porém é comparável com os resultados de inventários em pequenos igarapés em outras microbacias amazônicas em condições semelhantes de redução da cobertura florestal ciliar. Entre esses: microbacias da Amazônia Central (23 espécies - Beltrão et al, 2018), Meridional (39 espécies -Santos et al, 2017, Ocidental (32 espécies - Virgílio et al, 2018) e Oriental (29 espécies - Ilha et al, 2019).…”

“…Essa degradação de ecossistemas aquáticos é relativamente maior quando consideramos que apesar do conjunto formar uma rede hidrográfica que representa até 90% da área de uma bacia, cada igarapé é um canal de pequena escala, mais frágil aos distúrbios que os grandes rios e consequentemente mais suscetível à degradação de suas estruturas físicas, químicas, relações ecológicas naturais e até o colapso e extinção de populações e/ou espécies nativas (Leal et al, 2017;Ilha et al, 2019).…”

“…Seus resultados, em sua maioria, revelam que os impactos além de provocar a desconfiguração física e estrutural desses ecossistemas, afetam a riqueza de espécies, abundâncias, padrões de dominância, tendência à homogeneização da ictiofauna e o desaparecimento de espécies mais sensíveis. Entre esses estudos de igarapés impactados e/ou degradados na Amazônia: Corrêa et al, 2012, Leal et al, 2017, Lima et al, 2017, Montag et al, 2018, Ilha et al, 2019, Leão et al, 2020Fernandes et al, 2013e Santos et al, 2017Ramalho et al, 2014e Virgílio et al, 2018Anjos & Zuanon, 2007, Beltrão et al, 2018e Costa & Rocha, 2016, Brejão et al, 2018e Costa et al, 2020 Em poucos anos o crescente investimento de esforços para o conhecimento da ictiofauna das bacias da Amazônia Sul Ocidental evidenciou uma das mais ricas ictiofaunas existentes na Amazônia e no mundo. Tal condição foi possível em função de grande esforço amostral realizado na bacia do rio Madeira, incluindo seus grandes e pequenos tributários o que resultou na catalogação de 1.062 espécies de peixes para esta drenagem (Queiroz et al, 2013;Doria et al, 2019), o que equivale a cerca de 40% das 2.716 espécies que vivem em toda hidrografia amazônica (Dagosta & Pinna, 2019).…”

Ponds, puddles, floodplains and dams in the Upper Xingu Basin: could we be witnessing the ‘lentification’ of deforested Amazonia?

“…Restricting our analysis only to the dominant fish species in the assemblage (relative abundance >2% [27]), we used LRT to compare mixed-effect Gaussian glm fitted to the log of catch per-unit-effort (CPUE) of each species in each stream section. The first model had only the additive fixed effects of fish species and habitat type (i.e.…”

Deciphering the many maps of the Xingu – an assessment of land cover classifications at multiple scales

“…Although Amazonian deforestation rates appeared to be slowing in the first decade of the 21 st century (Nepstad et al 2014), since then, they have continually increased to unprecedented levels (Escobar 2019a, Ferrante andFearnside 2019) as Brazil's recent policies have progressively weakened environmental laws in favor of the energy production and agribusiness sectors (Rajão and Georgiadou 2014;Brancalion et al 2016;Fearnside 2016a;Abessa et al 2019;Ferrante and Fearnside 2019;Scarrow 2019). Across the Amazon, the construction of roads that enable transport of timber (legal and illegal), deforestation for cattle ranching and the establishment of large monocultures (e.g., soy, corn, cotton) are the leading causes of Amazonian deforestation and deterioration of soil and water quality (Abell et al 2011;Durigan et al 2013;Macedo et al 2013;Dias et al 2015;Lessa et al 2015;Lees et al 2016;Marmontel et al 2018;de Mello et al 2018a;de Mello et al 2018b;Rodrigues et al 2018;Zimbres et al 2018;Gauthier et al 2019;Ilha et al 2019;Klarenberg et al 2019). In soybeans alone, Brazil increased its gross production by 94% between 1991 and 2013 (FAO 2016).…”