L’acidificació oceànica simplifica les xarxes tròfiques i pot intensificar la competència entre eriçons de mar

L’acidificació oceànica no només afecta la fisiologia dels organismes marins, sinó que també transforma profundament les seves relacions alimentàries i pot intensificar la competència entre espècies que fins ara ocupaven nínxols tròfics diferenciats. Aquesta és una de les conclusions principals del projecte TROIA (TROphic Interactions of two echinoderms under ocean Acidification), liderat per les doctores Vanessa Arranz i Sara González-Delgado, del grup Marine Biodiversity and Evolution (MBE) de l’Institut de Recerca de la Biodiversitat (IRBio) de la Universitat de Barcelona, i finançat amb un Ajut PR IRBio 2024.

L’estudi s’ha dut a terme al sistema natural de vents de CO₂ de Punta de Fuencaliente, a La Palma (Illes Canàries), un dels pocs entorns naturalment acidificats de l’Atlàntic. En aquesta zona, les emissions volcàniques submarines generen un gradient de pH al llarg de la costa que permet simular les condicions oceàniques previstes per als propers decennis i estudiar els seus efectes a llarg termini en comunitats marines reals.

Els resultats, actualment en fase de publicació, mostren que sota condicions d’acidificació l’espai isotòpic de la comunitat bentònica es redueix de manera significativa. Les fonts de carboni basal s’homogeneïtzen i la diversitat tròfica funcional disminueix. «L’acidificació simplifica la xarxa tròfica bentònica, hi ha menys varietat de recursos i els organismes convergeixen cap a estratègies alimentàries més similars», explica la doctora Sara González-Delgado.

Dues espècies, dues respostes contrastades

L’estudi se centra en dos eriçons de mar comuns al Mediterrani i a l’Atlàntic: Paracentrotus lividus i Arbacia lixula. Els resultats evidencien respostes contrastades davant l’acidificació. Mentre que P. lividus manté una dieta relativament estable al llarg del gradient de pH, A. lixula experimenta un canvi dietari notable, passant d’una dieta majoritàriament carnívora en condicions actuals (prop del 79% de preses animals) cap a l’herbívora en ambients acidificats. Aquest canvi comporta un increment del solapament de nínxols tròfics entre ambdues espècies, que passa del 0% en condicions ambientals actuals a més del 27% en els punts més acidificats. «Arbacia lixula és molt plàstica tròficament, però aquesta flexibilitat té un cost, que en condicions d’acidificació comença a competir pels mateixos recursos que Paracentrotus lividus», assenyala la doctora Vanessa Arranz.

Combinar mètodes per entendre millor la dieta

El projecte ha combinat dues aproximacions metodològiques complementàries: l’anàlisi d’isòtops estables (δ¹³C i δ¹⁵N) i el metabarcoding d’ADN eucariòtic a partir de mostres fecals. Una de les contribucions destacades del treball és la validació, per primera vegada en aquestes espècies, de l’ús de femtes com a mostra no invasiva per estudiar la dieta mitjançant metabarcoding del gen COI.

«Les mostres fecals permeten captar el senyal dietari amb gran fiabilitat i amb una riquesa taxonòmica fins i tot superior a la dels continguts estomacals, amb l’avantatge de no requerir sacrificar els animals», destaca la doctora Arranz.

La combinació d’ambdues tècniques ha posat de manifest la seva complementarietat en la interpretació de la dieta. L’anàlisi isotòpica permet captar una visió integrada de les fonts de carboni i de la posició tròfica al llarg del temps, mentre que el metabarcoding aporta una resolució taxonòmica més fina de les preses consumides. «Els isòtops estables ens donen una imatge global de la posició tròfica, mentre que el metabarcoding ens permet identificar amb detall els organismes ingerits. Junts, ofereixen una visió molt més completa de les relacions tròfiques», explica la doctora Arranz. En aquest sentit, la combinació d’ambdues metodologies es presenta com una eina especialment robusta per descriure els canvis en les estratègies alimentàries i entendre millor la dinàmica de les xarxes tròfiques en escenaris d’acidificació.

Implicacions ecològiques en un oceà en canvi

Els resultats tenen implicacions rellevants per a la predicció dels canvis en les comunitats marines sota els escenaris d’acidificació projectats per l’IPCC. L’estudi posa de manifest la necessitat d’anar més enllà dels efectes fisiològics individuals i considerar també com es modifiquen les interaccions tròfiques i el paper ecològic de les espècies dins dels ecosistemes marins.

Els ajuts PR IRBio, un impuls per a les carreres investigadores

El projecte també posa de manifest el paper clau dels ajuts PR IRBio en l’impuls de la carrera en etapes inicials de les investigadores. Aquest finançament ha permès consolidar una col·laboració interdisciplinària entre investigadores i amb experts en ecologia tròfica, facilitant el desenvolupament de noves línies de recerca i reforçant la seva projecció científica. A més, el treball s’ha dut a terme en col·laboració amb l’Adaptive Team liderat per la Dra. Rocío Pérez Portela i amb el grup EVOVERT liderat pel Dr. Luis Cardona, fet que ha enriquit l’enfocament integrador del projecte.