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Keywords:

  • Amazon;
  • anthropogenic disturbance;
  • fish diversity;
  • sedimentation;
  • suspended solids;
  • turbidity;
  • Suriname
  • diversidad de peces;
  • perturbación antropogénica;
  • sedimentación;
  • sólidos suspendidos;
  • Surinam;
  • turbidez

Abstract: Small-scale gold mining has caused widespread siltation of South American streams, but little information is available on the effects of an increased load of suspended and deposited sediment on diverse Neotropical fish communities. We used a paired watershed design to compare the instream habitat and fish community structure of an undisturbed rainforest stream and a stream affected by gold mining. In the period 1994–2001, the affected stream showed high turbidity (424–2874 nephelometric turbidity units),high concentration of suspended sediment (318–2468 mg/L), and elevated concentrations of potassium, aluminum, and iron. Mercury was detected in the low-water season (0.67 μg/L). The main fractions of P, Al, and Fe were associated with suspended sediment and were not in solution. The sediment load of the polluted stream (3.10 ± 0.77 tonnes/year/ha) was mainly (95.6%) produced by the eroding goldfields. Sedimentation was evident from the accumulation of a 23-cm-thick layer of fine sediment (<100 μm) on the streambed. The deposited sediment covered most structural elements of the streambed and thereby reduced instream habitat diversity. The fish community of the stream affected by gold mining showed low species diversity, low proportion of young fishes, high proportion of midchannel surface-feeding fishes and fishes adapted to low light, low proportion of visually orienting fishes and fishes that hide in leaf-litter banks and woody debris, and low relative biomass of food fishes. These results suggest that erosion related to small-scale gold mining reduces fish diversity and shifts community structure because of (1) increased turbidity resulting from an increased load of suspended sediment and (2) a reduction of instream habitat diversity related to sedimentation. Gold mining occurred over 7 years and is still occurring, but the sediment stored in the streambed is expected to pose a pollution problem long after the gold miners have left the area.

Resumen: La minería de oro a pequeña escala ha causado extensa sedimentación en los arroyos sudamericanos, pero hay escasa información sobre los efectos del aumento de partículas en suspensión y sedimentos sobre diversas comunidades de peces neotropicales. Utilizamos un diseño de cuenca pareada para comparar el hábitat interior y la estructura de la comunidad de peces de un arroyo de selva lluviosa no perturbado y un arroyo afectado por la minería de oro. En el período 1994–2001, el arroyo afectado mostró alta turbidez (424–2874 NTU), alta concentración de sedimentos suspendidos (318–2468 mg/L) y altas concentraciones de P, Al y Fe. Se detectó mercurio en la época de sequía (0.67 μg/L). Las fracciones principales de P, Al y Fe se asociaron con sedimentos suspendidos y no estaban en solución. La carga de sedimentos del arroyo contaminado (3.10 ± 0.77 t/año/ha) fue producida principalmente (95.6%) por erosión de campos auríferos. La sedimentación fue evidente por la acumulación de una capa de sedimento fino (<100 μm) de 23 cm de grosor en el cauce del arroyo. El sedimento depositado cubrió la mayoría de los elementos estructurales del cauce y por tanto redujo la diversidad de hábitat interior del arroyo. La comunidad de peces del arroyo afectado por la minería de oro mostró una menor diversidad de especies, menor proporción de peces jóvenes, alta proporción de peces que se alimentan en la superficie y de peces adaptados a luz baja, baja proporción de peces que se orientan visualmente y de peces que se esconden en los bancos de hojarasca y restos de madera y una baja biomasa relativa de peces alimenticios. Estos resultados sugieren que la erosión relacionada con la minería de oro a baja escala reduce la diversidad de peces y cambia la estructura de la comunidad debido a (1) el incremento de turbidez resultante del incremento de la carga de sedimentos en suspensión y (2) una reducción de la diversidad de hábitat interior del arroyo relacionada con la sedimentación. La explotación de oro ocurrió a lo largo de 7 años y aún esta ocurriendo, pero se supone que el sedimento acumulado en el cauce del arroyo será un problema de contaminación mucho tiempo después de que los mineros hayan dejado el área.