Effects of Landscape Disturbance on Animal Communities in Lake Tanganyika, East Africa

Authors


§§§ email alin@u.arizona.edu

Abstract

Abstract: Watershed deforestation, road building, and other anthropogenic activities result in sediment inundation of lacustrine habitats. In Lake Tanganyika, this threatens the survival of many rock-dwelling species by altering the structure and quality of rocky habitats. We investigated the relationship between habitat quality, as related to watershed disturbance intensity, and the biodiversity of faunal communities at three rocky littoral sites of low, moderate, and high disturbance. Turbidity measurements and other environmental observations confirmed that our lake sites represented a gradient of disturbance conditions. We documented differences in species density (number of species per constant area or time), species richness, abundance, and trophic ecology for fishes, molluscs, and ostracods. Fish censuses were performed by scuba divers at 1–20 m and by remotely operated vehicle (ROV) at 40–80 m. In the fish surveys, abundance, species density and richness, and herbivory reached their maxima at intermediate water depths. The depth range of herbivores, however, was restricted at higher-disturbance sites. The ROV fish surveys at the high-disturbance site showed high species richness despite low species density and abundance, and piscivores were proportionally more prevalent than in all other surveys. Molluscs censused by diver quadrats and sieve samples showed decreasing species richness and species density (sieve samples only) with increasing disturbance and no significant abundance trend. Ostracod species richness was similar between low- and moderate-disturbance sites but was markedly lower at the high-disturbance site (species density and abundance data were not available). Our faunal analyses suggest that all three taxonomic groups are negatively affected by sediment inundation but may have varying response thresholds to disturbance. Further, this study emphasized the utility of using complementary survey techniques to monitor and ultimately manage biodiversity in complex freshwater ecosystems.

Abstract

Resumen: La deforestación de las cuencas, construcción de caminos y otras actividades antropogénicas resultan en la inundación de sedimento en los habitats lacustres. La sobrevivencia de muchas especies está en peligro en el Lago de Tanganyica debido al cambio de la estructura y calidad de habitats rocosos. En este estudio investigamos la relación entre la calidad del habitat, en función de la intensidad de la perturbación de la cuenca, y la biodiversidad de las comunidades faunísticas en tres áreas litorales rocosas caracterizadas por perturbación baja, moderada, y alta. Inicialmente, seleccionamos estos sitios basados en la extensión de la deforestación de las cuencas. Mediciones de turbidez y otras observaciones del medio ambiente confirmaron que estos sitios del lago representan un gradiente de las condiciones de perturbación. Documentamos las diferencias de densidad de especies (número de especies en una área o tiempo constante), riqueza de especies, abundancia y ecología trófica de peces, moluscos y ostracodos. El censo de peces fué hecho por buzos en los primeros 20 m de profundidad y por un vehículo operado remotamente (ROV) entre los 40 y 80 m. En el muestreo de peces, la abundancia, densidad y riqueza de especies y hábitos herbívoros alcanzaron sus máximos en profundidades intermedias. Sin embargo, el rango de profundidad de herbívoros, fue restringido en sitios de alta degradación. Las muestras de ROV en los sitios de alta degradación mostraron altas riquezas de especies a pesar de la baja densidad y abundancia, y los piscívoros fueron proporcionalmente más comunes que en las demás muestras. Los censos de moluscos obtenidos en cuadrantes mediante buceo y muestras tamizadas mostraron un decremento de riqueza y densidad de especies (muestras de cribado únicamente) con un incremento de la perturbación, sin ninguna tendencia de abundancia significativa. La riqueza de especies de ostrácodos fue similar entre los sitios de perturbación baja y moderada pero notablemente menor en los sitios de alta degradación (no hubo datos de densidad y abundancia específicas). Los análisis de fauna sugieren que los tres grupos taxonómicos están afectados negativamente por la inundación de sedimentos pero puede haber variantes en la respuesta a la perturbación. Además, este estudio da énfasis en la utilidad de usar técnicas complementarias de muestreo para observar y eventualmente manejar la biodiversidad de ecosistemas complejos de agua dulce.

Ancillary