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Una zona desértica de erizos se define comúnmente como una zona dominada por erizos con poca o ninguna alga marina. La presión de pastoreo de los erizos sobre las algas marinas es una causa directa y observable de una zona "desértica". Sin embargo, determinar qué factores contribuyen a convertir un banco de algas marinas en un área desértica de erizos es un problema complejo y sigue siendo un tema de debate entre los científicos.
La pérdida de los depredadores "superiores", en particular la caza histórica de nutrias marinas ( Enhydra lutris ), se ha citado a menudo como causa de estos páramos. Cuando los erizos se dejan "sin control", sus poblaciones aumentan, y esto tiene más efectos en la producción primaria del ecosistema. Este tipo de cambio se denomina cascada trófica . Estas teorías han hecho hincapié en las presiones "de arriba hacia abajo" de los depredadores, incluidos otros depredadores de erizos, que ejercen presión en diferentes etapas de la vida (incluida la etapa larvaria planctónica). Otras teorías han hecho hincapié en los factores "de abajo hacia arriba", incluidas las variables ambientales abióticas que afectan al reclutamiento de erizos y la abundancia y resiliencia de las algas marinas (incluida la temperatura del agua, los nutrientes, la contaminación y otros factores). Hoy en día, muchos científicos reconocen que existe una mezcla de factores de arriba hacia abajo y de abajo hacia arriba que afectan cuándo, cómo y dónde estos ecosistemas cambian de un lecho de algas marinas a un páramo de erizos. [1]
Los erizos de mar pueden pastar pasivamente en algas marinas a la deriva y activamente en los estípites y otras partes de la "planta" de algas. Si una población de erizos pasa a pastar activamente en las algas, pueden pastar en un banco de algas, dejando pocos o ningún individuo vivo. El cambio en las condiciones puede durar años o décadas. Los erizos adultos tendrán entonces que pasar a buscar otros recursos, como especies de algas "turbias".
Un área del submareal donde el crecimiento de la población de erizos de mar no ha sido controlado provoca un pastoreo destructivo de los bancos de algas o de los bosques de algas (específicamente, el alga gigante de vejiga marrón, Macrocystis ). La transición de un bosque de algas a un estado estéril se define por cambios de fase en los que un estado estable de la comunidad se cambia 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 inverso de regreso al estado anterior. En otras palabras, un banco de algas puede restablecerse cuando la intensidad del pastoreo de los erizos disminuye hasta la densidad umbral que desencadena el cambio inicial.
Alternativamente, otra teoría postula que tanto los páramos de erizos de mar como los bancos 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 erizos de mar o floreciente con algas marinas). Quienes defienden esta teoría proponen varios criterios: que diferentes comunidades que se auto-reemplazan dominan el sitio; cada estado existe más tiempo que una renovación completa de la comunidad o especie dominante; y que después de una perturbación (por ejemplo, una tormenta), el sistema regresa al estado anterior.
En 2012, se informó que durante las cuatro décadas anteriores se habían detectado zonas baldías a lo largo de las costas de todo el mundo, desde Nueva Escocia hasta Chile. Estas zonas baldías abarcan desde más de mil kilómetros de costa hasta pequeñas áreas. [3]