In alcuni punti, la pianura namibiana assomiglia a una scena di un libro del dottor Seuss: grandi cerchi regolarmente distanziati punteggiano un paesaggio altrimenti erboso, la terra rossa che brilla come un faro contro i pallidi ciuffi d'erba. Indovina come queste bizzarre formazioni sono andate dal pratico al fantasioso: gas sotterraneo, termiti, radiazioni, draghi e giganti.
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Circoli fatati soprannominati in modo bizzarro, le strane forme erano state individuate solo in Namibia, fino ad ora. Questa settimana gli scienziati segnalano la loro apparizione a circa 6.200 miglia di distanza nel desolato entroterra dell'Australia occidentale. La scoperta sta già aiutando gli scienziati a prendere in giro il mistero dietro questi schemi naturali.
Gli scienziati di molti settori hanno precedentemente affrontato la domanda sconcertante usando la matematica, la biologia, l'ecologia e l'entomologia. Di recente il dibattito si è basato su due teorie: o le termiti hanno ucciso anelli di piante sgranocchiando le loro radici, o l'erba auto-organizzata per sfruttare al meglio le risorse nel duro paesaggio desertico.
La scoperta dei circoli delle fate in Australia, descritta questa settimana negli Atti della National Academy of Sciences, ora ha il team che si appoggia fortemente alla risposta di auto-organizzazione.
"L'acqua è limitata e, poiché l'acqua è limitata, non può sostenere una copertura vegetale continua", spiega l'autore principale Stephan Getzin presso il Centro di ricerca ambientale Helmholtz - UFZ in Germania. Quindi "abbiamo lacune e altri schemi come labirinti e strisce o persino punti".
Nel 2014 Getzin aveva scritto un articolo sulla spaziatura sorprendentemente regolare dei circoli namibiani, sostenendo la teoria della competizione delle risorse. Questo documento ha attirato l'attenzione di Bronwyn Bell, un responsabile ambientale dell'azienda mineraria australiana Rio Tinto, che ha notato la sorprendente somiglianza di alcune formazioni locali e ha contattato lo scienziato.
"Tre giorni dopo, avevo nella mia cassetta delle lettere qualcosa che sembrava identico ai circoli delle fate della Namibia", dice Getzin. "Non potevamo crederci: i circoli delle fate della Namibia dovrebbero essere i soli al mondo."
Questa visione arial dell'outback australiano mostra la coesistenza di grandi macchie di terreno nudo, alcuni schemi labirintici e cerchi fatati, che possono essere tutti il risultato di una forte competizione per l'acqua in un paesaggio arido. (Kevin Sanders) Questa visione arial delle erbe dell'Australia occidentale mostra lacune definite nella vegetazione auto-organizzante. (Kevin Sanders) Cerchi fatati punteggiano il paesaggio vicino alla città di Newman, in Australia. (Stephan Getzin) I cerchi fatati australiani si diffondono uniformemente sul paesaggio e si trovano in un modello esagonale, un indizio su come si formano. (Kevin Sanders) La vegetazione non si forma necessariamente nei circoli delle fate. Le erbe di questo pezzo di terra sono disposte in una formazione labirintica. (Stephan Getzin) Questo nascente cerchio fatato non è ancora completamente sviluppato, con alcuni ciuffi d'erba che ancora fissano l'anello centrale. (Stephan Getzin) I cerchi delle fate australiani hanno un diametro medio di circa 13 piedi, ma possono superare i 23 piedi. (Stephan Getzin) Le deboli tracce di un cerchio fatato rimangono visibili dopo che un incendio ha bruciato la maggior parte delle erbe. (Stephan Getzin)Ha riunito una squadra di colleghi per dirigersi verso l'outback ed esaminare i cerchi da terra e dall'aria. Tutto ciò che hanno visto ha suggerito che le forme australiane sono molto simili ai loro cugini namibiani. Sebbene i cerchi australiani abbiano dimensioni variabili, in media gli anelli sono abbastanza grandi da contenere un monovolume. E sia in Namibia che in Australia, un fitto anello di vegetazione circonda la zona di terra centrale, con piante tozze che crescono tra i cerchi.
I cerchi si espandono attraverso il paesaggio in un modello esagonale estremamente regolare - "come una spaziatura a nido d'ape nelle api", dice Getzin - con circa 30 piedi di separazione tra gli anelli. Le analisi spaziali confermano ciò che gli scienziati avevano immaginato dalle immagini: la distribuzione dei cerchi in Australia è molto simile a quella in Namibia.
Ancora più importante, la disposizione del circolo australiano non è correlata all'attività della termite, osserva. Invece, corrisponde da vicino a un modello che simula gli effetti della limitazione dell'acqua in un paesaggio secco, puntando tutti verso l'auto-organizzazione delle piante a causa della concorrenza.
Alan Turing ha introdotto l'idea di auto-organizzazione negli anni '50 per descrivere la morfogenesi, il processo che spinge le cellule semplici a organizzarsi in creature più complesse specializzandosi in diversi tipi di cellule con funzioni specifiche. Allo stesso modo, i processi su piccola scala in un ecosistema come la competizione per l'acqua possono portare a un'organizzazione e modelli su larga scala, sostengono Getzin e il suo team.
Mentre nessuno ha tracciato un circolo nascente mentre si forma, il biologo Walter Tschinkel della Florida State University ha alcune idee basate sui suoi studi sui circoli in diverse fasi della formazione: "Il modo in cui lo guardo è, è come asciugare il fango", ha spiega. Quando l'acqua è limitata, il liquido viene tirato via in tutte le direzioni, lasciando inevitabilmente alcuni punti così asciutti che nulla può crescere.
Da lì i processi su scala locale possono differire leggermente, come si vede con i nuovi cerchi delle fate. In Namibia, i cerchi si formano nel terreno sabbioso, dove l'acqua scorre facilmente sottoterra. Ma il nudo terreno australiano è un materiale spesso ricco di argilla e l'acqua non ha nemmeno la possibilità di percolare nel terreno a meno che le piante non abbiano già praticato buchi attraverso lo sporco duro come piccoli aeratori.
Getzin e il suo team suggeriscono che quando piove, l'acqua si accumula ai bordi di eventuali lacune stabilite nella vegetazione, direttamente alle radici in attesa delle piante sul bordo del divario. Quelle piante di bordo diventano più grandi e mettono più radici per raccogliere ancora più acqua. Ciò significa che queste piante stanno allontanando le risorse dai loro vicini, limitando la loro crescita e guidando il modello circolare di boom e bust.
"Dobbiamo tenere presente, tuttavia, che la correlazione tra un output del modello calcolato e uno schema naturale non è ancora la prova della causalità, non importa quanto l'output del modello imiti la natura", scrive Tschinkel in un'e-mail.
Il prossimo passo sarebbe quello di imitare la crescita dei cerchi in un esperimento, anche se per un fenomeno così ampio, a livello di paesaggio, è difficile dire come questo sarà realizzato, aggiunge. Anche così, se queste caratteristiche sono veramente segni della competizione di base per l'acqua, dovrebbero essercene di più in tutto il mondo. E nell'era di Internet, abbiamo un accesso senza precedenti alle immagini satellitari dettagliate anche degli angoli più remoti del pianeta.
Getzin rimane ottimista riguardo alla caccia: "Sospetto che ci siano più schemi di cerchi fatati: è una questione di ricerca."
Esplora le cerchie delle fate della Namibia usando Google Earth di seguito: