Fissekis, A.D.1, R.G. Hersh-Burdick1, T.A. O’Rear2, e J.Q. White3
1Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade da Califórnia, Davis
2Departamento de Vida Selvagem, Peixes e Biologia da Conservação, Universidade da Califórnia, Davis
3Departamento de Recursos Terrestres, Atmosféricos e Hídricos, Universidade da Califórnia, Davis
I.Introdução
O Conceito do Rio Continuum (RCC) descreve um gradiente a jusante de organismos que segue um gradiente a jusante de características físicas. Os tributários podem não compartilhar as mesmas características físicas do tronco principal, criando nós de rede onde as anomalias físicas e biológicas perturbam os padrões longitudinais encontrados ao longo do rio principal. Este trabalho examina o ambiente aquático do rio Grande Ronde para determinar se os afluentes têm um efeito de espigão ou de passo nas tendências a jusante das características físicas do habitat e dos organismos aquáticos dentro do tronco principal. Para examinar as mudanças nessas tendências ao longo do rio Maintem devido às confluências dos afluentes, medimos a descarga, obtivemos medições da qualidade da água e amostramos substrato, invertebrados e peixes, acima, abaixo e nas confluências dos afluentes (Tabela 1) ao longo da extensão do rio amostrado.
II. Projeto Experimental e Metodologia
Descarga dos tributários e, quando possível, do rio Grande Ronde, foi determinada usando metodologias padrão de área de velocidade, com medições de velocidade obtidas com um medidor de velocidade Marsh-McBirney Flo-Mate. Em cada local de amostragem foram obtidas temperaturas instantâneas da água, utilizando um hidrolabinete YSI Multimetro, com dados adicionais da temperatura da água recolhidos continuamente em intervalos de 30 minutos, utilizando um termistor ligado a uma jangada. O substrato do canal foi amostrado usando o método Wolman Pebble count ao longo das passagens acima, abaixo, e em confluências tributárias, juntamente com os tributários e outros locais de campo. Invertebrados foram coletados com um amostrador Surber e identificados à família. As distribuições dos peixes foram observadas através de métodos de amostragem com snorkel e gancho e linha. Os levantamentos com snorkel foram realizados apenas em locais de amostragem identificados, enquanto os levantamentos com anzol e linha foram realizados por pescadores individuais que pescam tanto a partir das jangadas quanto da costa em nossos locais de amostragem. A amostragem começou na cabeceira da Grande Ronde em Spring Creek (confluência localizada na milha do rio 173.4) e terminou na confluência da Grande Ronde com o Rio Snake. Uma lista de locais e datas de amostragem é apresentada na Tabela 1.
III. Resultados
Embora os tributários tenham contribuído para o aumento da descarga do Grande Ronde, somente o rio Wallowa fez uma mudança radical na descarga geral do Grande Ronde (Tabela 2). O Wallowa triplicou o volume sendo transportado pelo rio Maintem; este aumento de volume foi mantido até a confluência da Grande Ronde com a Serpente. Geralmente, nenhum outro tributário era suficientemente grande para aumentar a descarga do Grande Ronde em mais de um por cento, com exceção do rio Wenaha, que aumentou a descarga do conduto em mais de 10 por cento. Esta mudança isolada implica que o tamanho do riacho pode estar relacionado à capacidade de um afluente impactar um rio Maintem.
Similiar aos seus efeitos na descarga, o rio Wallowa também afetou uma mudança de passo na temperatura do rio Grande Ronde (Figura 1). A temperatura fria do rio Wallowa reduziu a temperatura da água no Grande Ronde; o Grande Ronde nunca recuperou seus níveis originais de temperatura ao longo do resto do seu gradiente longitudinal a jusante. Embora vários outros tributários também fossem significativamente mais frios que o rio Wallowa, apenas o Wallowa teve descarga suficiente para baixar significativamente a temperatura do rio Grande Ronde (Figura 1): a temperatura do ar ambiente e o ciclo diurno tiveram um impacto maior nas mudanças de temperatura do rio Wallowa (Figuras 2 e 3). A temperatura não aumentou continuamente no Baixo Rio Grande Ronde porque foi afectada por uma frente fria que se deslocou no dia 23 de Junho (Figura 2). Assim, com exceção do Wallowa, os afluentes não tiveram efeito de degrau ou picos no gradiente longitudinal de temperatura do rio Grande Ronde. Novamente, esse deslocamento isolado implica que o tamanho do riacho está relacionado à capacidade de um tributário de interromper as características físicas de um rio de leito principal.
Conversamente às mudanças anteriores nas tendências a jusante das características físicas, os resultados da análise do tamanho dos grãos mostram que os tributários contribuíram com picos no tamanho dos sedimentos na direção a jusante (Tabela 3). As rupturas no tamanho dos sedimentos nas confluências são claramente vistas na Figura 6. O tamanho dos sedimentos diminuiu no conduto logo abaixo de suas confluências com o rio Wallowa, Wildcat Creek, e Joseph Creek (Figuras 7 e 10). A causa das multas dos sedimentos deve-se à deposição de sedimentos finos na foz destes tributários e seu subsequente transporte para o rio Grande Ronde. A redução localizada e de curta duração no tamanho do sedimento resultou dessa deposição e, em última instância, picos negativos no tamanho do sedimento ocorreram na direção a jusante.
Os tributários não pareceram afetar o gradiente a jusante das características biológicas. A distribuição dos invertebrados geralmente seguiu as tendências previstas pelo CCR, com a maioria dos tributários não tendo impacto na fauna invertebrada do tronco principal (Figura 11 e 12). Por exemplo, embora as pedras pteronarcidas estivessem presentes no Wildcat Creek, estes insetos estavam ausentes do tronco principal abaixo da confluência (Figura 11). Entretanto, um tributário – Grossman Creek – influenciou localmente o Grande Ronde, já que os táxons distintivos (Lepidostomatidae e Perlidae) encontrados neste riacho também estavam presentes a jusante do tronco principal (Figura 11).
A abundância e distribuição de peixes mudou na direção a jusante desde a cabeceira do rio até a boca do Grande Ronde. Os nossos resultados mostram que os alcances superiores foram dominados por salmonídeos enquanto os inferiores foram dominados por robalos de boca pequena (Figura 13). Os nativos não salmonídeos ocorreram em todo o sistema fluvial. Cottids, cyprinids, e catosomids foram encontrados em maior abundância nos alcances superiores do Grande Ronde; entretanto, eles também foram encontrados nos afluentes e nos alcances inferiores. Nossas técnicas de amostragem não foram adequadas para detectar quaisquer padrões de distribuição e abundância existentes. As seções amostradas dos tributários Wallowa e Wenaha abaixo da cabeceira do rio Grande Ronde mostraram uma maior abundância de salmonídeos em comparação com o tronco principal dos alcances médio e inferior do Grande Ronde (Figura 14). Portanto, os afluentes da Wallowa e Wenaha contribuíram com picos de abundância de salmonídios num declínio contínuo a jusante da abundância relativa de salmonídios. Os alcances superiores da haste principal do Grande Ronde mostraram maiores abundâncias de salmonídios do que nos alcances médio e inferior.
Peixes de água fria (i.e., truta arco-íris Oncorhynchus mykiss e Cottus spp.) dominaram os alcances superiores, enquanto que foram gradualmente substituídos por peixes de água quente (principalmente peixes de boca pequena Micropterus dolomieui não nativos) nos alcances inferiores(Figuras 13 e 14). Embora os ciprinídeos e catostomídios nativos não apresentassem padrões longitudinais (talvez devido às amplas tolerâncias ecológicas destas famílias), constituíam uma maior proporção da fauna de peixes nos alcances superiores (figura 13). No entanto, os alcances do baixo rio Grande Ronde a jusante dos tributários (por exemplo, Wildcat Creek) exibiram picos nas ocorrências de catostomídios e ciprinídeos. Além disso, houve aumentos transitórios na truta arco-íris e salmão Chinook, Oncorhynchus tshawytscha, no Baixo Rio Grande Ronde a jusante de dois grandes tributários frios: os rios Wallowa e Wenaha.
IV. Conclusões
O RCC afirma que os sistemas lóticos apresentam gradientes físicos longitudinais lisos com gradientes biológicos longitudinais concomitantemente lisos; implícito nesta idéia é que ambos os gradientes carecem completamente de descontinuidades. Em geral, nossos resultados mostram que os tributários perturbam o contínuo introduzindo descontinuidades tanto de picos como de passos nos gradientes da haste principal. Por exemplo, o rio Wallowa causou um aumento de degrau na descarga e uma diminuição de degrau na temperatura do rio Grande Ronde (Tabela 2 e Figura 2, respectivamente). Adicionalmente, a frente fria de 23 de Junho provavelmente diminuiu as temperaturas do Baixo Grande Ronde, resultando em gradiente de temperatura na escala da bacia (Figura 2). O tamanho do substrato também não teve um gradiente por duas razões: primeiro, o tamanho do grão do Grande Ronde foi relativamente constante devido à fonte comum de sedimentos (paredes do cânion basalto) para todo o rio; segundo, os tributários causaram reduções locais no tamanho dos sedimentos à jusante das confluências (Tabela 3 e Figura 6). Biologicamente, a mudança nas proporções do grupo de alimentação funcional invertebrada seguiu o CCR em muitos aspectos, mas foi interrompida na confluência do Grossman Creek (Figura 11). As comunidades de peixes também apresentaram este mesmo padrão: a abundância de salmonídeos diminuiu a jusante, apenas para ser interrompida por picos positivos nas confluências do Grande Ronde com os rios Wenaha e Wallowa (Figura 13).
Embora nossos achados mostrem que as características aquáticas do Rio Grande Ronde não são inteiramente consistentes com o CCR, isto pode refletir nossas limitadas habilidades de amostrar o rio tanto quanto problemas com o CCR. O CCR deve ser visto como uma base simples e incompleta que é uma base útil para construir uma compreensão mais complexa de como os sistemas lóticos funcionam.