Ocean acidification drives grazer niche convergence and trophic homogenization in benthic communities
2026. GONZÁLEZ-DELGADO, S., CARDONA, L., RUFINO-NAVARRO, A., HERNÁNDEZ, J. C., & PÉREZ-PORTELA, R. Ocean acidification drives grazer niche convergence and trophic homogenization in benthic communities. Marine Pollution Bulletin, 233, 120225.
Se espera que la acidificación oceánica altere las redes tróficas marinas, pero las evidencias a escala de comunidad procedentes de sistemas acidificados de forma natural y a largo plazo siguen siendo escasas. Utilizamos isótopos estables (δ13C y δ15N) para investigar cómo la acidificación natural reestructura las interacciones tróficas bentónicas, desde los recursos basales hasta la dinámica de nicho de los consumidores, en un sistema acidificado de forma natural (gradiente de pH de 8,1 a ~7,4; escala pHT) que abarca desde las condiciones actuales hasta las previstas para final de siglo (SSP2–4.5 a SSP5–8.5). Tras corregir las diferencias locales en la línea base isotópica, encontramos que: (1) el espacio isotópico de la comunidad se contrajo con la acidificación: el rango de carbono disminuyó al converger los productores primarios hacia valores empobrecidos en 13C, mientras que el rango de nitrógeno se amplió, lo que indica ajustes tróficos propios de cada especie; (2) los grupos funcionales respondieron de forma asimétrica: los productores primarios mostraron los mayores cambios en δ13C, los filtradores se mantuvieron relativamente estables y los consumidores omnívoros redujeron sus valores de δ13C y δ15N; (3) los dos erizos herbívoros dominantes respondieron en direcciones opuestas: el omnívoro basado en macrófitos Paracentrotus lividus mantuvo valores isotópicos estables a lo largo del gradiente de pH, mientras que el omnívoro basado en invertebrados Arbacia lixula mostró cambios isotópicos marcados, lo que aumentó mucho el solapamiento de nicho, aunque de forma dependiente del sitio, en las zonas más acidificadas (hasta un 27 %); (4) los modelos de mezcla bayesianos revelaron que esta convergencia se debió a cambios en la dieta de A. lixula, que pasó de una dieta basada principalmente en invertebrados (70–79 % de presas animales) a una alimentación basada en algas con la acidificación (19–24 % de presas animales), mientras que P. lividus mantuvo una dieta relativamente constante (50–70 % de algas). En conjunto, estos resultados indican que la homogeneización de los productores primarios provocada por la acidificación, junto con las respuestas asimétricas de los consumidores, comprime el espacio de nicho trófico, con amplias implicaciones para la resiliencia y el funcionamiento de los ecosistemas bentónicos ante el cambio oceánico futuro.
English
Ocean acidification is expected to alter marine food webs, yet community-level evidence from long-term, naturally acidified systems remains limited. We used stable isotope ratios (δ13C and δ15N) to investigate how natural acidification restructures benthic trophic interactions, from basal resources to consumer niche dynamics, a naturally acidified system (pH gradient: 8.1 to ~7.4; pHT scale) spanning present-day to end-of-century projected conditions (SSP2–4.5 to SSP5–8.5). After accounting for local differences in the isotopic baseline, we found that: (1) community isotopic space contracted under acidification, with the carbon range decreasing as primary producers converged toward 13C-depleted values, while the nitrogen range expanded, indicating species-specific trophic adjustments; (2) functional groups responded asymmetrically, with primary producers showing the strongest δ13C shifts, filter-feeders remaining relatively stable, and omnivorous consumers showing reduced δ13C and δ15N values; (3) the two dominant sea urchin grazers responded in opposite directions — the macrophyte-based omnivore Paracentrotus lividus maintained stable isotopic values across the pH gradient, whereas the invertebrate-based omnivore Arbacia lixula exhibited pronounced isotopic shifts — resulting in markedly increased, though site-dependent, niche overlap at the most acidified sites (up to 27%); (4) Bayesian mixing models revealed that this convergence was driven by dietary shifts in A. lixula, which transitioned from a predominantly invertebrate-based diet (70–79% animal prey) toward algal-based feeding under acidification (19–24% animal prey), while P. lividus maintained relatively consistent dietary composition (50–70% algae). Together, these results indicate that acidification-driven homogenization of primary producers, combined with asymmetric consumer responses, compresses trophic niche space, with broad implications for the resilience and functioning of benthic ecosystems under future ocean change.