Niemand weiß genau, wie sich diese Kreise bilden. Neue Beweise deuten darauf hin, dass Pflanzen möglicherweise auf dehydrierten Boden reagieren.
„Hinter der Erstellung dieser Modelle müssen sehr starke Ordnungskräfte stecken, denn sonst wäre es viel lauter, viel weniger Ordnung“, sagt Stephan Getzin, der Wüstenökologe an der Universität Göttingen ist und zahlreiche Artikel dazu veröffentlicht hat Kreise. “Es ist die Faszination von Feenkreisen.”
Jetzt haben Getzin und seine Kollegen zugekauft überzeugende neue Beweise um die geheimnisvollen Kreise der Region zu erklären. Sie weisen auf einen harten Wettbewerb zwischen den Pflanzen um Wasser in den ariden Gebieten hin. Die Forscher sagen, dass periodische Vegetationsmuster wie Feenringe in einem sich erwärmenden Klima auch weltweit vermehrt auftreten könnten. Einfach ausgedrückt, Pflanzen können sich gegenseitig bekämpfen, um trockene Bedingungen zu überleben, Wasser von ihren Nachbarn stehlen und einen kahlen Kreis hinterlassen.
Getzin sah diese mysteriösen Kreise zum ersten Mal persönlich, als er vor mehr als 20 Jahren an der Universität von Namibia studierte. Im Jahr 2000 veröffentlichte er seine erste Studie zu diesem Thema, in der er das Phänomen wegen seiner vagen Ähnlichkeit mit den in Wäldern häufig anzutreffenden Pilzen „Feenringe“ den Namen „Feenringe“ gab. (Die beiden sind nur dem Namen nach verwandt und wurden nicht von Feen erschaffen.)
Namibische Feenkreise sind nicht nur in ihrem Aussehen ungewöhnlich, sondern auch in ihrer Lage. Sie kommen in einer der trockensten Regionen der Welt vor und treten in einem sehr schmalen Band auf, das nur 70 bis 120 Millimeter Jahresniederschlag erhält. Bewegen Sie sich nur 30 Kilometer nach Osten, wo die jährliche Niederschlagsmenge etwa 150 Millimeter beträgt: Dort, sagt Getzin, sei kein Feenkreis in Sicht und die Grasdecke sei durchgehend.
„Das ist ein sehr starker Hinweis darauf, dass es sich um ein wasser- oder klimabedingtes Phänomen handelt“, sagte Getzin. “Feenringe sind im Wesentlichen ein Ausdruck dafür, dass es nicht genug Feuchtigkeit gibt, um eine kontinuierliche Bodenbedeckung aufrechtzuerhalten. Die Gräser organisieren sich nur, um dieses begrenzte Wasser optimal zu ernten.
In den letzten drei Jahren haben Getzin und sein Team Felddaten in Namibia gesammelt, um diese Hypothese zu untersuchen. Das Team installierte Sensoren, um den Wassergehalt des Bodens und des ausgehobenen Grases zu messen. Nach einem Regenereignis entdeckten sie, dass Gras innerhalb und außerhalb des Feenkreises wuchs. Innerhalb weniger Wochen starb jedoch das Gras innerhalb des Kreises ab, während die Pflanzen an der Peripherie überlebten. Sie fanden auch heraus, dass die Bodenfeuchtigkeit in den oberen paar Zentimetern innerhalb des Kreises abnahm, obwohl kein Gras vorhanden war.
Getzin erklärte, dass die Pflanzen an der Peripherie des Kreises das Gras innerhalb des Kreises für Wasser verdrängen. Das Team entdeckte sogar, dass diese peripheren Pflanzen längere Wurzeln haben, wodurch sie Wasser besser seitlich absaugen können. Daher ist innerhalb des Kreises nicht genug Wasser übrig, damit das Gras wachsen kann.
Aber warum sind die Pflanzen kreisförmig angeordnet?
Die Form eines Kreises ermöglicht es einzelnen Gräsern, ihre Wasserverfügbarkeit zu maximieren, sagte Getzin. Ein Kreis, der ein kleines Verhältnis von Umfang zu Fläche hat, begrenzt die Anzahl der umgebenden Pflanzen und erhöht die Menge an Wasser, die diesen Pflanzen zur Verfügung steht. In einem Quadrat sollten sich mehrere Pflanzen die gleiche Wassermenge teilen.
„Aus Wettbewerbssicht ist dies die logischste Struktur, um auf diese begrenzten Wasserressourcen zuzugreifen“, sagte Getzin.
Getzin räumt ein, dass Pflanzen per se kein Gehirn haben, aber es ist ein cleveres mathematisches Modell. Mehrere der Kreise sind gleichmäßig voneinander beabstandet, um ein sich gleichmäßig wiederholendes Wabenmuster zu erzeugen – ein Teil seines seltsamen Aussehens. Forscher nennen dieses einheitliche Design ein Turing-Muster, das erstmals vom Mathematiker Alan Turing erklärt wurde.
„Es sind nicht nur Tiere, die als Ökosystemingenieure fungieren. Pflanzen tun dasselbe“, sagte Getzin. “Es gibt ein wachsendes Bewusstsein dafür, dass Pflanzen klüger sein können, als wir denken.”
Außerhalb Namibias wurden Feenkreise auch in der australischen Wüste gefunden. Getzin und sein Team reisten nach Australien und stellten fest, dass sich Kreise auch durch Pflanzenkonkurrenz und Selbstorganisation bildeten.
Einige Forscher sehen in diesen räumlichen Mustern ein potenzielles Instrument zur Bewältigung heißerer und trockenerer Umgebungen, die mit dem Klimawandel zunehmen.
„Die Leute sprechen von Kipppunkten, von Annäherung an einen Punkt, an dem ein System zusammenbricht“, sagte Ehud Meron, ein Physiker an der Ben-Gurion-Universität des Negev in Israel, der mit Getzin Artikel veröffentlicht hat. „Es gibt viele alternative Reaktionswege. Einige von ihnen sind belastbar.
Meron und seine Kollegen studieren, wie bedrohte Ökosysteme kann durch die Bildung räumlicher Muster überleben. Seine Forschung zeigt, dass sich die Vegetation als Reaktion auf die Trockenheit der Umgebung neu anordnet und selbst organisiert.
Eine gut hydrierte Umgebung kann eine gleichmäßige Vegetation haben, aber die Vegetation wird lückenhafter, wenn der Niederschlag abnimmt, um die Wasserverfügbarkeit für konkurrierende Pflanzen zu maximieren. Eine gleichmäßige Vegetation kann zu löchrigen Mustern werden (wie Feenkreise). Lückenmuster können sich in noch trockeneren Klimazonen in Vegetationsbänder verwandeln. Wenn der Niederschlag weiter abnimmt, können Streifen Flecken bilden.
Nicht alle stimmen Getzins Erklärung zu. Die australische Naturschützerin Fiona Walsh und ihre Kollegen behaupten, Australiens Feenkreise seien geschaffen worden durch Termiten an der Basis essen. Trotzdem sagte Getzin, er habe in seinen Proben in Australien oder Namibia keine Hinweise auf beschädigte Wurzeln gefunden.
Marion Meyer, eine Mitforscherin des Feenzirkels, glaubt nicht, dass Termiten oder Ameisen die Ursache für die namibischen Feenringe sind, findet Getzins Erklärung aber dennoch nicht überzeugend. Er schlägt eine andere Theorie vor: A giftige Pflanze Wolfsmilch genannt wuchs einst dort, wo sich heute die Feenkreise befinden, und tötete die nützlichen Mikroben, die den Kräutern helfen, in der Wüste zu überleben. Er sagte, dass der giftige Latex der Pflanze auch verhinderte, dass der Boden Wasser aufnahm, was den Wassermangel nahe der Oberfläche des Kreises erklärte.
Getzin veröffentlichte auch Schriften, die Meyers Theorie widersprachen Keimtheorieaber Meyer sagte, dass “in der Wissenschaft es gut ist, anderer Meinung zu sein und zu hinterfragen”.
„Meine Lieben, das ist sehr schwer schlüssig zu beweisen“, sagt Meyer, Pflanzenchemiker an der Universität von Pretoria in Südafrika. „Ich denke, viele Jahre später wird ein Wissenschaftler mehr Beweise liefern. Dann wird schließlich die richtige Theorie akzeptiert. Aber im Moment ist es noch offen.