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Un erizo estéril se define comúnmente como un área dominada por erizos con poca o ninguna alga marina. La presión de los erizos que pastan sobre las algas es una causa directa y observable de un área "árida". Sin embargo, determinar qué factores contribuyen a que un lecho de algas se convierta en un desierto de erizos es un problema complejo y sigue siendo un tema de debate entre los científicos.
La pérdida de los "superiores" depredadores, en particular la caza histórica de nutrias marinas ( Enhydra lutris ), se ha citado a menudo como una de las causas de estos páramos. Cuando los erizos no se controlan, sus poblaciones aumentan, y esto tiene efectos adicionales en la producción primaria del ecosistema. Este tipo de cambio se llama cascada trófica . Estas teorías han enfatizado las presiones "de arriba hacia abajo" de los depredadores, incluidos otros erizos depredadores, que ejercen presión en diferentes etapas de la vida (incluida la etapa larval planctónica). Otras teorías han enfatizado factores "de abajo hacia arriba", incluidas las variables ambientales abióticas que afectan el reclutamiento de erizos y la abundancia y resistencia de las algas (incluida la temperatura del agua, los nutrientes, la contaminación y otros factores). Hoy en día, muchos científicos reconocen que existe una combinación de factores de arriba hacia abajo y de abajo hacia arriba que afectan cuándo, cómo y dónde estos ecosistemas cambian entre un lecho de algas y un desierto de erizos. [1]
Los erizos de mar pueden pastar pasivamente las algas flotantes y activamente los estípites y otras partes de la "planta" de algas. Si una población de erizos pasa al pastoreo activo de algas, pueden pastar a través de un lecho de algas, dejando pocos o ningún individuo vivo. El cambio de condiciones puede durar años o décadas. Los erizos adultos tendrán entonces que pasar a buscar otros recursos, como especies de algas "césped".
Un área de la submareal donde el crecimiento poblacional de erizos de mar no ha sido controlado provoca un pastoreo destructivo de lechos o bosques de algas (específicamente el alga gigante de vejiga marrón, Macrocystis ). La transición de un bosque de algas a un bosque árido se define por cambios de fase en los que un estado comunitario estable pasa a otro. [2] El cambio de fase continuo es ampliamente aceptado. Esto describe una transición de un estado del ecosistema a otro donde el umbral para el cambio hacia adelante está al mismo nivel que el umbral para el cambio hacia atrás al estado anterior. En otras palabras, un lecho de algas puede restablecerse cuando la intensidad del pastoreo de los erizos disminuye hasta el umbral de densidad que desencadena el cambio inicial.
Alternativamente, otra teoría postula que tanto los páramos de erizos de mar como los lechos de algas marinas representan estados estables alternativos , lo que significa que un ecosistema puede existir en múltiples estados, cada uno con un conjunto de condiciones bióticas y abióticas únicas (es decir, estéril excepto por los erizos o floreciente con algas marinas). . Quienes defienden esta teoría proponen varios criterios: que diferentes comunidades que se reemplazan a sí mismas dominen el sitio; cada estado existe más tiempo que un cambio completo de la comunidad o especie dominante; y que tras una perturbación (por ejemplo, una tormenta), el sistema vuelve al estado anterior.
Durante las últimas cuatro décadas, se han reportado páramos a lo largo de las costas de todo el mundo, desde Nueva Escocia hasta Chile. Pueden abarcar más de mil kilómetros de costa o presentarse en pequeñas zonas. [3]