Laboratorio de Ecología y Conservación de Peces

Proyectos de Investigación

FONDECYT

2011 - 2013:

The riverine floodplain ecosystem: High-resolution spatiotemporal insight of the habitat use dynamics of a fish assemblage 1110441.    Participación: Investigadora Principal

In this project we propose to explore whether riverine floodplain fish species differentially select breeding, feeding and refugees sites in relation to local abiotic and biotic factors. We postulate that in a floodplain most biotic and abiotic processes that determine coexistence of species occur at very small temporal and spatial scales, i.e. within- and among those habitat patches (centimetres) that are within the range of individual habitat choice during a small time scale (hours) and that this choice depends on the value of highly local physical and ecological variables as well as on its variation. Riverine floodplains consist of a shifting mosaic of habitats, with aquatic, semi-aquatic and terrestrial landscape elements and serve as excellent model systems, because of their pronounced spatial heterogeneity and because habitat turnover occurs much faster than in most other ecosystems. Thus, floodplains afford direct, real time observation of ecosystem structure and function. To understand spatio-temporal habitat use dynamic of riverine fish assemblage and the ecological role of floodplain habitats, high-resolution quantitative studies are crucial. Almost all previous information in Chile is qualitative, and based on non comprehensive methodologies, hence the analysis of spatio-temporal variations of ecological and physical variables with an ecohydraulic approach at very small scales are needed. For doing this, we propose to carry out a high-resolution study in the San Pedro River floodplain (Valdivia River basin), which offers the great advantage that intensive studies of fish assemblage have been accomplished during the last 5 years. Therefore, based on previous knowledge, new approaches could be implemented, to answer processes related questions. We expect that native and non native fish species do not occur randomly in space and time in floodplain habitat patches, determined primarily by local physical variables as velocity, turbulence, depth, temperature, substrate composition, texture and density, and secondary by local ecological variables as food and refugee availability, and predator presence. Subsequently, our goal is to carry out a highresolution spatio-temporal study at habitat patches and hourly scale in floodplains, analysing exhaustive variations of ecological and physical variables to explain habitat use patterns of fish assemblages. Understanding the very small scale variables that explain resource use and partitioning among fish assemblages will be a powerful tool for aquatic ecosystem protection, allowing the outline of new approaches for management tools. Study area will correspond to the origin of the San Pedro River in the Valdivia River basin (Chile). This area exhibits broad extensions of floodplains and rock terraces. The study will be carry out during four different flow scenarios, including the extreme conditions of high and low flow, as well as conditions of increasing and decreasing flow seasons. We will map velocity components, turbulent kinetic energy, Reynold´s stresses, vorticity as well as depth, temperature, substrate composition, texture and density of habitat patches in the San Pedro River floodplain. These variables will be determined from high-resolution point measurements of the instantaneous velocity performed with ADVs. The patch geometry will be measured with a sonar, in order to obtain the local shapes. We also will characterize ecological variables through patches scale spatio-temporal quantification of food availability (autochthonous and allocthonous), refugee availability for the different fish species and life stages, and predator presence in a floodplain. The spatio-temporal quantification of the habitat use of the fish assemblage in a floodplain will be done by direct underwater observation and point sampling techniques, determining the fish species behavior and occurrence patterns in space and time in floodplain habitat patches, and the main physical and ecological variables which determine the habitat use dynamic. Finally we will design and carry out manipulative experiments in the laboratory, to explore cause-effect relationships among relevant physical and ecological variables recognized during field surveys. We expect to find clear relationships among physical, ecological and biological variables at their smallest scale that provide better information than standard spatially and temporarily aggregated variables for explaining the fish habitat use dynamics in a floodplain, serving for riverine floodplain ecosystem protection and management, including insights on relevant biological interactions, like those between native and non native fish species. The expected results are useful databases for determination of rules governing advanced numerical ecohydraulc models, which is subject of a forthcoming research project.

2008 - 2010:

Latitudinal and Local Patterns of Diversity in the Native and non-Native Lacustrine Fish Fauna of The Chilean Patagonia 1080082.   Participación: Investigadora Principal
(Presentación-Slides.)

Biotransport of Persistent Organic Pollutants to Rivers and Rivers and Lakes in the Northern Patagonia (Aysen Region) Chile: The role of migrating salmons 1080294.  Participación: Coinvestigadora

Internacionales

2005 - 2009:

Speciation in Patagonia: establishing sustainable international collaborations in evolution, ecology, and conservation biology. National Science Foundation, Partnerships for International Research and Education Program NSF 05-533.

Web NSF Patagonia

Este proyecto examina el impacto de acontecimientos geológicos y climáticos en la historia evolutiva de las especies de animales y plantas de la Patagonia (Suramérica meridional). Nuestro proyecto se centrará en la reconstrucción de historias phylogeographic por lo menos de 16 especies distintas (o de complejos de la especie) que ocupen la región de Patagonia de la Argentina y de Chile meridionales. Utilizaremos los marcadores moleculares (mtDNA y secuencias nucleares y microsatellites de la DNA) y los datos morphometricos para reconstruir historias de la población de tres especies de peces, dos complejos grandes de las especies del lagarto, de dos especies de rana, de dos especies de cangrejo de agua dulce, y de dos especies de plantas. Se utilizarán metodos phylogeographic comparativos más recientes, serán utilizados para probar para los patrones históricos congruentes entre especies. El análisis adicional se centrará en la reconstrucción de las historias de la población de cada especie, identificando más allá de procesos demográficos dentro de cada especie, y cuando sea apropiado en límites actuales de la especie de la refinación. Los datos preliminares sugieren que varios de los grupos que estamos apuntando puedan de hecho contener la nueva especie, el encontrar que podría tener implicaciones importantes para el planeamiento de la conservación en Patagonia. Este proyecto no incluye ediciones ecológicas como la actual oferta.

2007 - 2009:

Phylogeography, speciation and conservation genetics of Patagonian Native Fishes. National Geographic Society, Grant Number 8168-07.

Este proyecto proporcionará la oportunidad única para un tipo innovador de interacción entre el trabajo en curso de Ruzzante, Cussac, Walde y Hábit en la ecología y la biología evolutiva de la fauna nativa de los pescados de la Patagonia y su interacción con las especies introducidas de salmonidos, e investigación en curso sobre la geomorfología y fechar cosmogenic conducidos en la misma región por Juan Gosse del departamento de las geologías en Dalhousie. Esperamos que la investigación conduzca a la penetración única en la interacción entre la evolución del paisaje y la evolución de la diversidad biológica en la fauna de los pescados de Patagonia.

Web Daniel Ruzzante

Web Victor Cussac

2007 - 2008:

Estudio del nivel de dioxinas y furanos en ríos y lagos de cuencas hidrográficas con producción de celulosa (Centro Sur) y sin desarrollo forestal industrial (Patagonia) en Chile”. Universitá degli Studi di Siena-Universidad de Concepción.

2005 - 2007:

Geographic variation in morphology and life history of Galaxias maculatus in Chile: conservation of evolutionary potential within and among populations. Roger and Victoria Sant Educational Endowment for a Sustainable Environment, Brigham Young University, Utah, USA.

El objetivo científico principal de este proyecto es proveer de la información necesaria para la conservación y la gerencia de peces de agua dulce en Chile, con énfasis en extenso en la especie Galaxias maculatus, para determinar específicamente la variación en morfología e historia de la vida dentro y entre de poblaciones del G. maculatus a partir de 8 poblaciones de Patagonia a Chile central (forma morphometric, historia de la vida, y nivel y dieta trophic). También tiene objetivos educativos: a) Los estudiantes estarán implicados directamente en trabajo en el terreno, b)Los estudiantes trabajarán directamente bajo supervisión de la Dra. Habit en Chile y del Dr. Belk en los E.E.U.U., y ganarán experiencia para la investigación de colaboración. Este proyecto incluyó la gama norteña de esta especie, diferente que la actual oferta.

Web Mark Belk

2004 - 2006:

Reconstructing the phylogeographic history of the Chilean fish Trichomycterus areolatus. Kennedy Center, Brigham Young University, Utah, USA.

En este proyecto probaremos tres hipótesis básicas. Primero, contamos con que las poblaciones aisladas de esta especie demuestren una diversidad genética más alta en las latitudes norteñas que en las latitudes meridionales: ésta debe ser una consecuencia de las poblaciones meridionales de la latitud re-que colonizan solamente recientemente las áreas que siguen el retratamiento glacial. En segundo lugar, probamos para una rotura genética importante entre los lavabos del drenaje de Maipo y de Rapel: anticipamos que tal rotura pudo estar presente porque los exámenes anteriores de pescados de agua dulce han demostrado que esta área delinea una cambio importante en la composición de la especie de los pescados. La causa de este límite sigue siendo desconocida. Tercero, probamos la hipótesis que las poblaciones fueron conectadas por flujo del gene dentro de los lavabos históricos del drenaje cuando los niveles de mar eran más bajos, más bien que por acontecimientos de la captura de la corriente en las cabeceras de los ríos. Probaremos esto comparando datos genéticos a las proyecciones de las conexiones históricas del drenaje. Para probar estas ideas utilizaremos la DNA directa que ordena para generar los datos necesarios.

Web Jerald Johnson

2003 - 2006:

Systematics and Biogeography of Lampreys ("Agnatha": Petromyzontiformes) and the Evolution of Parasitic and Non-Parasitic Life Cycles Based Upon Morphological and DNA Sequence Character Variation. National Science Foundation (DEB-0296162) and Saint Louis University.

Web Richard Mayden

2000 - 2002:

Efectos de la construcción de embalses sobre las comunidades de peces del río Biobío (Chile) y del río Guadalete (España): Planes de Conservación y Gestión. Dpto. de Biología Vegetal y Ecología, Fac. de Biologá, Universidad de Sevilla España. Junta de Andalucía. Consejería de Educación y Ciencia, Dirección General de Universidades e Investigación España.

Nacionales:

2010 - 2011:

Proyecto DIUC Patagonia Análisis Experimental del Efecto de una Especie Ictica Invasora (Salmo trutta) Sobre una Especie Paraguas para la Conservación de la Biodiversidad Duceacuí cola Patagónica (Galaxias platei). DIUC Semilla 210.310.057-1SP Participación: Investigadora Principal.

El objetivo de este Proyecto Semilla es generar las bases para complementar la línea de investigación en conservación de la biodiversidad dulceacuícola Patagónica que desarrolla el Centro Eula, mediante la implementación de nuevas herramientas de experimentación a través del trabajo interdisciplinario con el Área de IngenierÍa Hidráulica y Ambiental del Dpto. de Ingeniería Civil de la Universidad de Concepción. El uso de experimentos en biología de la conservación es fundamental para entender los mecanismos y cuantificar los efectos de las diversas amenazas a las que está enfrentada la biodiversidad. Esto resulta particularmente importante en ecosistemas altamente singulares como los Patagónicos, reconocidos como de alta prioridad de conservación a nivel global. La implementación de experimentos manipulativos, permite poner a prueba hipótesis que logran identificar y discriminar la causalidad de diversos factores. Por tanto, la experimentación es una herramienta necesaria para complementar la línea de investigación de conservación de la biodiversidad en Patagonia. En este estudio abordaremos la interacción de una especie invasora que sustenta la pesca recreativa y una especie paraguas para la conservación de la biodiversidad dulceacuícola patagónica. Diferentes evidencias sugieren que la especie invasora Salmo trutta ejerce efectos negativos significativos sobre la especie nativa Galaxias platei . Salmo trutta no sólo depreda sobre G. platei , sino que también genera cambios en el uso de microhábitat, lo cual se traduciría en efectos poblacionales como cambios en la dieta, reducción de la tasa de crecimiento y disminución poblacional. Esta evidencia ha sido generada a partir de estudios de campo, los cuales permiten describir y comparar patrones, pero no poner a prueba la causalidad de los distintos factores involucrados. Esta investigación, será la base para establecer relaciones causales entre la disminución de las poblaciones de peces nativos patagónicos y la presencia y abundancia de salmónidos, peces de alto valor económico para la Región de Aysén. Para ello, comenzamos analizando la relación entre Salmo trutta, la especie invasora más ampliamente distribuida en la Patagonia Chilena y G. platei , una especie paraguas para la conservación de la biota dulceacuícola patagónica.

2007 - 2008:

Actividades de investigación en la Patagonia complementarias al Proyecto TWINLATIN. CONICYT Bicentenario

2005 - 2006:

Spatio-temporal patterns of the native and nonnative lacustrine fish fauna of the Aysen region: an approach based on community and population levels. Proyecto DIUC-Patagonia 205.310.042-ISP.

El objetivo principal de este proyecto es analizar patrones espaciales de la fauna lacustre de los pescados de la región de Aysen en dos diversos niveles ecológicos: comunidades y poblaciones. Planeamos muestrear los lagos de los tres lavabos más importantes en la región (Cisnes, Aysen y Panadero) durante el verano y el invierno de 2006. Ambos niveles del análisis, la comunidad así como el nivel de la población son relevantes para las acciones futuras de guía de la gerencia y de la conservación así como para una comprensión más profunda de la historia evolutiva de estos grupos. Este proyecto representa un acercamiento similar que la actual oferta lo hace, pero en una gama estrecha (región de Aysen), y no incluye la escala temporal porque la reducción financia recursos. Éste es un proyecto de la semilla que permite a investigadores conseguir las primeras entradas sobre una pregunta más amplia como ésos incluidos en esta oferta de Fondecyt.

2005 - 2006:

Patrones espaciales de la biodiversidad dulceacuícola de la región de Aysén: bases para la planificación ecorregional acuática. Proyecto DIUC-Patagonia 205.310.043-1sp.

Este proyecto analizará la biodiversidad de agua dulce de la región de Aysen, incluyendo ediciones y patrones taxonómicos de la distribución en la escala del lavabo de algunos componentes dominantes de los ecosistemas (es decir microalgaes, macroinvertebrates bénticos, pescados, anfibios y pájaros), como ayuda para las estrategias del ecoregional de la región. Este proyecto incluye los cuatro aspectos siguientes: (a) la caracterización de la diversidad y de la distribución de ecosistemas acuáticos, y los patrones de la composición y de la distribución de las especies presentes en ellas, (b) identifican las blancos de la conservación (especie, comunidades y sistemas ecológicos), (c) para seleccionar ejemplos mejores de las blancos de la conservación que representan colectivamente la diversidad entera de los ecosistemas acuáticos de la región. Como el anterior, éste es un proyecto de la semilla del Dr. Valdovinos, que está permitiendo a nuestro equipo de investigación que consigue los primeros resultados sobre la biodiversidad de Patagonian, restringido a la región de Aysen.

2005 - 2007:

Priorización de áreas de conservación de diversidad genética de biota terrestre y acuática de la región de Aysén basada en la filogeografía comparada. Proyecto DIUC-Patagonia 205.113.067-1sp .

Este proyecto desarrollará phylogeographic comparativo analiza para tres representantes de los grupos taxonómicos co-distribuidos en la región de Aysen, usando el mtDNA: un reptil (bibroni de Liolaemus (Bell, 1 843)), un lepidopteron del pierid (chilensis de Eroessa (Guerin 1830)) y un pescado de agua dulce (trucha de Percichthys (Cuvier y Valenciennes, 1840). La co-distribución de estos tres taxa nos permite los presumió experimentó las historias geológicas y paleoclimatic similares, así contamos con los patrones phylogeographic similares del hallazgo para las tres especies. El descubrimiento de tales patrones nos permitirá hace hipótesis sobre los procesos evolutive que han ocurrido en Patagonia. En este contexto, es posible determinar las áreas relevantes para la conservación integral del biota de Aysen, basada en sus singularidades genéticas. Como el anterior, éste es un proyecto de la semilla del Dr. Victoriano, que está permitiendo a nuestro equipo de investigación que consigue los primeros resultados sobre la biodiversidad de Patagonian, restringido a la región de Aysen.

2004 - 2006:

Factores físicos y biológicos estructurantes de patrones comunitarios de peces nativos en sistemas fluviales de origen costero y patagónico. Proyecto 204.310.041-1.0, Dirección de Investigación, Universidad de Concepción.

Los ríos costeros chilenos corresponden a los alcantarillados desconectados del lavabo andino, dado que su origen está situado en la gama costera de la montaña. Aunque esos sistemas del río son más pequeños que los ríos andinos, son extremadamente valiosos debido a su flora y fauna altamente endémicas. En este contexto, el objetivo principal de este proyecto era determinar los factores ambientales biotic y físicos del origen natural y anthropogenic, que explican la distribución y la diversidad de la fauna nativa de los pescados en el lavabo de Andalien.

2003 - 2005:

Estructura genética y filogeografía de Trichomycterus areolatus Valenciennes, 1848 (Siluriformes, Trichoimycteridae): una aproximación a la definición de unidades evolutivamente significativas (ESUs). Proyecto 203.113.064-1.0, Dirección de Investigación, Universidad de Concepción.

El objetivo principal de este proyecto es entender la distribución genética y geográfica del bagre de agua dulce Trichomycterus areolatus. Esta especie es endémica a Chile (y a la Argentina occidental en la cuesta de Patagonia) y ocurre a través la mayor parte de de la gama latitudinal del país (a partir 28 a 40 grados de latitud del sur). Por lo tanto, es un buen sistema modelo para examinar el efecto del cambio del clima y la historia geológica en peces de agua dulce lejanos del americano del sur. El conocimiento sobre la estructura genética en una amplia escala geográfica permite que propongamos la existencia de unidades significativas evolutivas.

2003 - 2004:

Factores ambientales que determinan los patrones de distribución de la diversidad ictiofaunística nativa chilena: el caso de una cuenca costera de la Región del Biobío (Río Andalién, Chile). Proyecto 032904 3/R, Dirección de Investigación. Universidad del Bío Bío.

El río Nonguén (orden 3) es un tributario más bajo de la zona del lavabo costero de la montaña del río de Andalién (región de Biobío), que exhibe una diferencia marcada entre su sector rithral (bien-conservado y con un bosque secundario de Nothofagus) y las aguas (urbanly-usadas y orgánico contaminadas) de su área potamal. Este contraste podía implicar una alteración en el patrón normal del ictiofauna chilena, según lo descrito para una variedad de sistemas fluviales en el país: un aumento en sentido descendiente en números de especies, de individuos, y de la diversidad río abajo, así como tamaños corporales crecientes de individuos en las zonas más bajas del río. La composición de la especie de los pescados de la corriente de Nonguén y de sus patrones de la comunidad a lo largo del sistema fluvial dentro de un ciclo anual se ha estudiado. Los resultados demuestran un alto número de la especie en las partes más inferiores, es decir cuatro especies en el rithron y diez en la boca de río. La diversidad, la abundancia y la distribución de los pescados variaron según la estación del año, reflejando las dislocaciones asociadas al ontogeny de la fauna, la reproducción y la alimentación. Las estaciones del muestreo de las zonas medias y más bajas del río presentaron a ensambladura con individuos más pequeños que ésos encontrados en el jefe del río, con la dominación constante de salmonidae más grandes en la zona superior. Por consiguiente, se sugiere eso: (i) la alteración del área potamal no modifica perceptiblemente los patrones característicos del ichthyofauna en sistemas fluviales, y (ii) la corriente de Nonguén es una reproducción y un sistema del crecimiento para los juveniles de las especies nativas e introducidas que componen asociaciones permanentes en el sistema fluvial.

2001 - 2002:

Patrones de Variabilidad Genética en peces nativos de la Cuenca del Río Biobío: Un Análisis de Factores Demográficos, Geográficos y Ambientales. Proyecto Pro-Fondecyt 200.113.054-1.3. Dirección de Investigación. Universidad de Concepción.

Ictiofauna de un sistema fluvial modificado por canales de riego. Comparación de las comunidades ícticas asociadas al cauce natural y canales artificiales. FONDECYT 94040.

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