Biological response of invasive fish in a highly regulated mediterranean river basin

Résumé

Esta tesis doctoral está compuesta por cuatro capítulos y pretende aumentar el conocimiento sobre la plasticidad poblacional de peces invasores en cuencas hidrológicas altamente reguladas del contexto mediterráneo en ambientes semiáridos (SE España). Para ello, el área de estudio seleccionada ha sido la cuenca del río Segura, cuyo régimen hidrológico natural está marcado por fuertes fluctuaciones estacionales y, a su vez, es una de las cuencas mediterráneas más intensamente reguladas de Europa. Las especies exóticas objetivo de este trabajo son Gobio lozanoi Doadrio y Madeira 2004, Lepomis gibbossus (L., 1758) y Alburnus alburnus (L., 1758), las cuales están ampliamente distribuidas en la cuenca del río Segura siendo las de mayor presencia en los sectores fluviales. Estas especies han demostrado una alta capacidad de dispersión y establecimiento en ríos de la Península Ibérica y su plasticidad biológica se ha propuesto como un factor importante implicado en su éxito invasor. Si bien, todavía es necesario aumentar el conocimiento sobre su biología y ecología en ambientes mediterráneos. Los objetivos principales de esta tesis doctoral han sido: a) el estudio de la variabilidad intraespecífica de las características poblacionales tales como la abundancia relativa, la estructura de la población, las tasas de crecimiento, la inversión y tácticas reproductivas y el estado condición de las especies objetivo, y b) la determinación de las relaciones entre las características poblacionales y las variables ambientales, principalmente evaluando su variabilidad a lo largo de los gradientes longitudinales y evaluando los efectos de la regulación del caudal a escala de cuenca fluvial. El primer capítulo trata sobre la plasticidad poblacional de Alburnus alburnus a lo largo del gradiente longitudinal del río. El objetivo principal fue estudiar la variabilidad intraespecífica de sus rasgos poblacionales y sus relaciones con los gradientes ambientales a lo largo de gradientes longitudinales. Los resultados mostraron que esta especie se ha dispersado rápidamente en la cuenca del río Segura y su elevada presencia confirma la viabilidad de sus poblaciones en tramos fluviales. La estructura de tamaño y edad de sus poblaciones fue similar a la observada en otras poblaciones ibéricas mostrando menores tallas que en poblaciones nativas. Un mayor tiempo de residencia favoreció el desarrollo de cohortes de mayor tamaño y peces más longevos. La abundancia, longitud máxima y crecimiento presentaron una relación negativa con el gradiente longitudinal. Los resultados obtenidos apoyan la hipótesis de que la amplia plasticidad poblacional de A. alburnus juega un papel importante en su éxito invasor en una cuenca mediterránea altamente regulada y, además, se ha demostrado que la regulación del caudal es un factor importante que influye en las características poblacionales. El segundo capítulo estudia los efectos del caudal sobre la estructura de tamaño de las poblaciones de cuatro especies. El objetivo principal fue evaluar el efecto de la regulación sobre la estructura del tamaño de poblaciones de peces de diferentes gremios ecológicos a lo largo del gradiente longitudinal en una cuenca mediterránea altamente regulada. Los diferentes regímenes de caudal y la presencia de hábitats artificiales derivados de estructuras de regulación influyeron sobre el estado de los individuos y la estructura de tamaño de las especies objetivo. Las respuestas observadas fueron específicas de cada especie de acuerdo con sus gremios ecológicos. El régimen de caudal natural típico de las cuencas mediterráneas resultó menos adecuado para especies típicas de entornos estables (hábitats lenticos). No obstante, la presencia de estructuras de regulación parece proporcionar entornos más estables y posibles refugios para los individuos de dichas especies. El tercer capítulo trata sobre la estrategia reproductiva de Gobio lozanoi. El objetivo principal fue analizar los rasgos reproductivos y la estrategia de balance energético, durante la fase de reproducción, en una cuenca mediterránea invadida del sureste de la Península Ibérica. La actividad gonadal fue similar para ambos sexos y se describieron cuatro etapas reproductivas en el ciclo de reproducción: inactividad, maduración, desove y postdesove. La condición somática en los machos fue más alta que en las hembras, lo que sugiere una mayor inversión energética para las hembras durante la reproducción. La especie alcanzó la madurez sexual a edades tempranas y mostró baja fecundidad y grandes ovocitos en comparación con otras poblaciones ibéricas no nativas. Los contenidos de proteínas y lípidos mostraron diferentes dinámicas en los tejidos durante el ciclo reproductivo y los resultados sugieren que G. lozanoi podría exhibir una estrategia de movilización energética intermedia entre income y capital breeding. El cuarto capítulo trata sobre el efecto del caudal sobre la estrategia reproductiva de Gobio lozanoi. El objetivo principal fue evaluar el efecto de la regulación del caudal en los rasgos reproductivos y la asignación de energía durante el ciclo reproductivo de G. lozanoi en una cuenca mediterránea invadida del sureste de la Península Ibérica. Se observaron diferencias intraespecíficas en la dinámica temporal del desarrollo de las gónadas relacionadas con los cambios en los regímenes de caudal, mostrando un retraso en la maduración en poblaciones que habitan sectores hidrológicos donde no hay picos de caudal o éstos aparecen más tarde. La variación temporal en la condición de los peces también parece verse afectada por diferentes regímenes de caudal, manifestando valores más bajos en sectores donde los caudales altos coinciden con los eventos reproductivos. Además, en estos sectores también se observaron bajas fecundidades, ovocitos más pequeños y los individuos alcanzaron la madurez sexual a una edad más temprana, lo que sugiere un importante efecto negativo sobre el éxito reproductivo. Las poblaciones mostraron características intermedias entre la estrategia oportunista y periódica, pero en desacuerdo con la hipótesis planteada, sugiriendo que el efecto de regulación del caudal no es suficiente para cambiar la estrategia reproductiva a escala del sector hidrológico.