La acidificación oceánica simplifica las redes tróficas y puede intensificar la competencia entre erizos de mar
La acidificación oceánica no solo afecta la fisiología de los organismos marinos, sino que también transforma profundamente sus relaciones alimentarias y puede intensificar la competencia entre especies que hasta ahora ocupaban nichos tróficos diferenciados. Esta es una de las principales conclusiones del proyecto TROIA (TROphic Interactions of two echinoderms under ocean Acidification), liderado por las doctoras Vanessa Arranz y Sara González-Delgado, del grupo Marine Biodiversity and Evolution (MBE) del Instituto de Investigación de la Biodiversidad (IRBio) de la Universidad de Barcelona, y financiado con una Ayuda PR IRBio 2024.
El estudio se ha llevado a cabo en el sistema natural de surgencias de CO₂ de Punta de Fuencaliente, en La Palma (Islas Canarias), uno de los pocos entornos naturalmente acidificados del Atlántico. En esta zona, las emisiones volcánicas submarinas generan un gradiente de pH a lo largo de la costa que permite simular las condiciones oceánicas previstas para las próximas décadas y estudiar sus efectos a largo plazo en comunidades marinas reales.
Los resultados, actualmente en fase de publicación, muestran que bajo condiciones de acidificación el espacio isotópico de la comunidad bentónica se reduce de manera significativa. Las fuentes de carbono basal se homogeneizan y la diversidad trófica funcional disminuye. «La acidificación simplifica la red trófica bentónica, hay menos variedad de recursos y los organismos convergen hacia estrategias alimentarias más similares», explica la doctora Sara González-Delgado.
Dos especies, dos respuestas contrastadas
El estudio se centra en dos erizos de mar comunes en el Mediterráneo y el Atlántico: Paracentrotus lividus y Arbacia lixula. Los resultados evidencian respuestas contrastadas frente a la acidificación. Mientras que P. lividus mantiene una dieta relativamente estable a lo largo del gradiente de pH, A. lixula experimenta un cambio dietario notable, pasando de una dieta mayoritariamente carnívora en condiciones actuales (alrededor del 79% de presas animales) hacia la herbívora en ambientes acidificados. Este cambio comporta un incremento del solapamiento de nichos tróficos entre ambas especies, que pasa del 0% en condiciones ambientales actuales a más del 27% en los puntos más acidificados. «Arbacia lixula es muy plástica tróficamente, pero esta flexibilidad tiene un coste: en condiciones de acidificación empieza a competir por los mismos recursos que Paracentrotus lividus», señala la doctora Vanessa Arranz.
Combinar métodos para entender mejor la dieta
El proyecto ha combinado dos aproximaciones metodológicas complementarias: el análisis de isótopos estables (δ¹³C y δ¹⁵N) y el metabarcoding de ADN eucariota a partir de muestras fecales. Una de las contribuciones destacadas del trabajo es la validación, por primera vez en estas especies, del uso de heces como muestra no invasiva para estudiar la dieta mediante metabarcoding del gen COI.
«Las muestras fecales permiten captar la señal dietaria con gran fiabilidad y con una riqueza taxonómica incluso superior a la de los contenidos estomacales, con la ventaja de no requerir sacrificar a los animales», destaca la doctora Arranz.
La combinación de ambas técnicas ha puesto de manifiesto su complementariedad en la interpretación de la dieta. El análisis isotópico permite captar una visión integrada de las fuentes de carbono y de la posición trófica a lo largo del tiempo, mientras que el metabarcoding aporta una resolución taxonómica más fina de las presas consumidas. «Los isótopos estables nos dan una imagen global de la posición trófica, mientras que el metabarcoding nos permite identificar con detalle los organismos ingeridos. Juntos, ofrecen una visión mucho más completa de las relaciones tróficas», explica la doctora Arranz.
Implicaciones ecológicas en un océano en cambio
Los resultados tienen implicaciones relevantes para la predicción de los cambios en las comunidades marinas bajo los escenarios de acidificación proyectados por el IPCC. El estudio pone de manifiesto la necesidad de ir más allá de los efectos fisiológicos individuales y considerar también cómo se modifican las interacciones tróficas y el papel ecológico de las especies dentro de los ecosistemas marinos.
Las ayudas PR IRBio, un impulso para las carreras investigadoras
El proyecto también pone de relieve el papel clave de las ayudas PR IRBio en el impulso de la carrera en etapas iniciales de las investigadoras. Esta financiación ha permitido consolidar una colaboración interdisciplinaria entre investigadoras y con expertos en ecología trófica, facilitando el desarrollo de nuevas líneas de investigación y reforzando su proyección científica. Además, el trabajo se ha llevado a cabo en colaboración con el Adaptive Team, liderado por la doctora Rocío Pérez Portela, y con el grupo EVOVERT, liderado por el doctor Luis Cardona, lo que ha enriquecido el enfoque integrador del proyecto.