Op bepaalde plekken ziet de Namibische vlakte eruit als een scène uit een boek van Dr. Seuss - grote, regelmatig uit elkaar geplaatste cirkels stippelen een anders grasachtig landschap, het rode vuil glanst als een baken tegen de bleke plukjes gras. Gissingen over hoe deze bizarre formaties zijn ontstaan, variëren van praktisch tot fantasievol: ondergronds gas, termieten, straling, draken en reuzen.
gerelateerde inhoud
- Mysterieuze "Fairy" -cirkels delen eigenschappen met de menselijke huid
- De wereld zit vol met cirkels
Grillig nepcirkels genoemd, waren de vreemde vormen alleen in Namibië gezien - tot nu toe. Deze week rapporteren wetenschappers hun verschijning op ongeveer 6.200 mijl afstand in het verlaten binnenland van West-Australië. De ontdekking helpt wetenschappers al door het mysterie achter deze natuurlijke patronen heen te plagen.
Wetenschappers uit vele vakgebieden hebben de verwarrende vraag eerder aangepakt met behulp van wiskunde, biologie, ecologie en entomologie. Onlangs is het debat over twee theorieën begonnen: Ofwel termieten doodden ringen van planten door op hun wortels te kauwen, of het gras zelf georganiseerd om het beste uit hulpbronnen in het ruwe woestijnlandschap te halen.
De ontdekking van sprookjescirkels in Australië, deze week beschreven in de Proceedings van de National Academy of Sciences, heeft het team nu sterk gericht op het antwoord van zelforganisatie.
"Water is beperkt en omdat water beperkt is, kan het geen continue vegetatiedekking onderhouden", legt hoofdauteur Stephan Getzin van het Helmholtz Center for Environmental Research - UFZ in Duitsland uit. Dus "we hebben gaten en andere patronen zoals labyrinten en strepen of zelfs vlekken."
In 2014 was Getzin co-auteur van een paper over de verrassend regelmatige afstand tussen de Namibische cirkels, waarbij hij pleitte voor de theorie van de middelenconcurrentie. Dit artikel trok de aandacht van Bronwyn Bell, een milieumanager voor het Australische mijnbouwbedrijf Rio Tinto, die de opvallende gelijkenis van enkele lokale formaties opmerkte en contact opnam met de wetenschapper.
"Drie dagen later had ik iets in mijn brievenbus dat er identiek uitzag als de Namibische feeënkringen, " zegt Getzin. "We konden het niet geloven - de feeënkringen in Namibië zouden de enige in de wereld zijn."
Dit ariale beeld van het Australische binnenland toont het naast elkaar bestaan van grote kale grondplekken, enkele labyrintische patronen en sprookjescirkels, die allemaal het resultaat kunnen zijn van steile concurrentie om water in een dor landschap. (Kevin Sanders) 
Dit beeld van de grassen van West-Australië vertoont duidelijke gaten in de zelforganiserende vegetatie. (Kevin Sanders) 
De fee omcirkelt het landschap dichtbij de stad Newman, Australië. (Stephan Getzin) 
De Australische feeëncirkels spreiden zich gelijkmatig uit over het landschap en lagen in een zeshoekig patroon - een aanwijzing voor hoe ze zich vormen. (Kevin Sanders) 
De vegetatie vormt niet noodzakelijkerwijs altijd in de even feeënkringen. De grassen van dit stuk land zijn gerangschikt in een labyrintformatie. (Stephan Getzin) 
Deze jonge feeëncirkel is nog niet volledig ontwikkeld, met een paar plukjes gras nog steeds op de middelste ring. (Stephan Getzin) 
Australische elfencirkels hebben een gemiddelde diameter van ongeveer 13 voet, maar kunnen 23 voet overschrijden. (Stephan Getzin) 
De vage sporen van een elfencirkel blijven zichtbaar nadat een vuur de meeste grassen heeft weggebrand. (Stephan Getzin) Hij verzamelde een team van collega's om naar de outback te gaan en de cirkels vanuit de grond en vanuit de lucht te onderzoeken. Alles wat ze zagen suggereerde dat de Australische vormen erg lijken op hun Namibische neven en nichten. Hoewel de Australische cirkels in grootte variëren, zijn de ringen gemiddeld bijna groot genoeg om in een busje te passen. En in zowel Namibië als Australië omringt een dikke ring van vegetatie de centrale vuilplek, met stompe planten die tussen de cirkels groeien.
De cirkels strekken zich over het landschap uit in een extreem regelmatig zeshoekig patroon - 'als een honingraatafstand in bijen', zegt Getzin - met een afstand van ongeveer 30 voet tussen de ringen. Ruimtelijke analyses bevestigen wat de wetenschappers hadden geraden op basis van foto's: de verdeling van de cirkels in Australië lijkt sterk op die in Namibië.
Het belangrijkste is dat de regeling van de Australische cirkel niet correleert met termietenactiviteit, merkt hij op. In plaats daarvan komt het nauw overeen met een model dat de effecten van waterbeperking in een droog landschap simuleert, allemaal wijzend op zelforganisatie van de planten vanwege concurrentie.
Alan Turing introduceerde het idee van zelforganisatie in de jaren 1950 om morfogenese te beschrijven - het proces dat eenvoudige cellen drijft om zich te organiseren in complexere wezens door zich te specialiseren in verschillende celtypen met specifieke functies. Evenzo kunnen kleinschalige processen in een ecosysteem zoals competitie voor water leiden tot grootschalige organisatie en patronen, betogen Getzin en zijn team.
Hoewel niemand een jonge cirkel heeft gevolgd tijdens het vormen, heeft bioloog Walter Tschinkel van de Florida State University een aantal ideeën op basis van zijn studies van cirkels in verschillende stadia van vorming: "De manier waarop ik er naar kijk is als het drogen van modder, " hij legt uit. Wanneer het water beperkt is, wordt de vloeistof in alle richtingen weggetrokken, waardoor onvermijdelijk sommige plekken zo droog achterblijven dat er niets kan groeien.
Vanaf daar kunnen de processen op lokale schaal enigszins verschillen - zoals te zien bij de nieuwe feeënkringen. In Namibië vormen de cirkels zich in zandgrond, waar water gemakkelijk ondergronds stroomt. Maar de kale Australische grond is een dik kleirijk materiaal en water heeft zelfs geen kans om in de grond te sijpelen, tenzij planten al gaten in het harde vuil hebben geponst zoals kleine beluchters.
Getzin en zijn team suggereren dat als het regent, water zich verzamelt tot aan de randen van de bestaande gaten in de vegetatie, rechtstreeks naar de wachtende wortels van de planten aan de rand van de kloof. Die randplanten worden dan groter en zetten meer wortels neer om nog meer water te verzamelen. Dat betekent dat deze planten hulpbronnen wegtrekken van hun buren, hun groei beperken en het cirkelvormige patroon van boom en bust aansturen.
"We moeten echter in gedachten houden dat de correlatie tussen een berekende modeloutput en een natuurlijk patroon nog steeds geen bewijs van oorzakelijk verband is, ongeacht hoe mooi de modeloutput de natuur nabootst, " schrijft Tschinkel in een e-mail.
De volgende stap zou zijn om de groei van de cirkels na te bootsen in een experiment, hoewel het voor zo'n groot, landschapsbreed fenomeen lastig is om te zeggen hoe dit zal worden bereikt, voegt hij eraan toe. Maar toch, als deze kenmerken echt tekenen zijn van basisconcurrentie om water, zouden er meer over de hele wereld moeten zijn. En in het internettijdperk hebben we ongekende toegang tot gedetailleerde satellietbeelden van zelfs de meest afgelegen uithoeken van de wereld.
Getzin blijft optimistisch over de jacht: "Ik vermoed dat er meer sprookjescirkelpatronen zijn - het is een kwestie van zoeken."
Verken de Namibische feeënkringen met Google Earth hieronder:
