Wissenschaftler nähern sich dem Geheimnis von Namibias „Feenkreisen“

Tie Ursprünge unheimlich perfekter Kreise in der östlichen Namib-Wüste haben Wissenschaftler jahrzehntelang verwirrt. Die Kreise, die als Flecken nackter Erde auf ansonsten trockenem und grasbewachsenem Gelände zu sehen sind, erscheinen in gleichen Abständen zueinander, als ob jemand methodisch einen Ausstecher auf den Boden gebracht hätte.

Satellitenbilder zeigen, dass es Millionen dieser „Feenkreise“ in der Gegend geben könnte, aber Wissenschaftler haben darüber diskutiert, was die Existenz auch nur eines einzigen erklären könnte, der einen Durchmesser von bis zu 20 m haben kann. Vielleicht fressen Termiten an den Pflanzenwurzeln? Vielleicht erzeugen die Gräser irgendwie die Muster? Oder ein Gift hat den Boden dezimiert? Oder vielleicht schätzen Aliens die Wüste als potenziellen Landeplatz ein (Spoiler: Es sind niemals Aliens)?

„Hinter der Entstehung dieser Muster müssen sehr stark ordnende Kräfte stecken, sonst wäre es viel lauter, viel weniger Ordnung“, sagt Stephan Getzin, der Wüstenökologe an der Universität Göttingen ist und zahlreiche Arbeiten dazu veröffentlicht hat Kreise. „Das ist die Faszination an den Feenkreisen.“

Jetzt haben Getzin und seine Kollegen neue überzeugende Beweise gesammelt, um die mysteriösen Kreise in der Region zu erklären. Sie weisen auf einen harten Wettbewerb der Pflanzen um Wasser auf dem trockenen Gelände hin. Forscher sagen, dass periodische Vegetationsmuster wie Feenkreise unter einem sich erwärmenden Klima auch zunehmend auf der ganzen Welt auftauchen könnten. Einfach ausgedrückt, können Pflanzen gegeneinander kämpfen, um die trockenen Bedingungen zu überleben, indem sie ihren Nachbarn Wasser stehlen, was einen kahlen Kreis hinterlässt.

Getzin sah diese mysteriösen Kreise zum ersten Mal persönlich, als er vor mehr als 20 Jahren an der Universität von Namibia studierte. Er veröffentlichte seine erste Studie zu diesem Thema im Jahr 2000, in der er das Phänomen „Feenkreise“ nannte, wegen seiner vagen Ähnlichkeit mit „Feenringen“ von Pilzen, die oft in Wäldern zu sehen sind (die beiden sind nicht verwandt, außer dem Namen nach und waren es auch nicht von Feen geschaffen).

Die namibischen Feenkreise sind nicht nur in ihrem Aussehen, sondern auch in ihrer Lage ungewöhnlich. Sie manifestieren sich in einem der trockensten Gebiete der Welt und treten in einem sehr schmalen Streifen auf, der nur 70 bis 120 Millimeter Jahresniederschlag erhält. Bewegen Sie sich nur 30 km nach Osten, wo die jährliche Niederschlagsmenge etwa 150 Millimeter beträgt; Dort, sagt Getzin, seien keine Feenkreise in Sicht, und die Grasbedeckung sei durchgehend.

„Dies ist ein sehr starker Hinweis darauf, dass dies ein wasser- oder klimabedingtes Phänomen ist“, sagt Getzin. „Die Feenkreise sind im Grunde ein Ausdruck dafür, dass es nicht genug Feuchtigkeit gibt, um eine kontinuierliche Vegetationsdecke aufrechtzuerhalten. Die Gräser organisieren sich selbst, um das begrenzte Wasser optimal zu ernten.“

In den vergangenen drei Jahren sammelten Getzin und sein Team Felddaten in Namibia, um diese Hypothese zu untersuchen. Das Team installierte Sensoren, um den Wassergehalt im Boden und im ausgegrabenen Gras zu messen. Nach einem Regenereignis stellten sie fest, 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 bestehen blieben. Sie fanden auch heraus, dass die Bodenfeuchtigkeit in den oberen paar Zentimetern innerhalb des Kreises abnahm, obwohl kein Gras vorhanden war.

Getzin erklärt, dass die Pflanzen an der Peripherie des Kreises das Gras innerhalb des Kreises um Wasser verdrängt haben. Das Team fand sogar heraus, dass diese peripheren Pflanzen längere Wurzeln haben, wodurch sie Wasser besser seitlich absaugen können. Infolgedessen ist im Kreis nicht mehr genug Wasser vorhanden, damit Gras wachsen kann.

Aber warum sind die Pflanzen kreisförmig angeordnet?

Die Form eines Kreises ermöglicht es einzelnen Gräsern, ihre Wasserverfügbarkeit zu maximieren, sagt 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. Während in einem Quadrat mehr Pflanzen die gleiche Wassermenge teilen müssten.

„Aus Wettbewerbssicht ist dies die logischste Struktur, um Zugang zu diesen begrenzten Wasserressourcen zu erhalten“, sagt Getzin.

Getzin räumt ein, dass Pflanzen per se kein Gehirn haben, aber dies ist ein intelligentes mathematisches Muster. Einige der Kreise sind auch gleichmäßig voneinander beabstandet, um ein gleichmäßig wiederholtes Wabenmuster zu erzeugen – ein Teil seines unheimlichen 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“, sagt Getzin. „Es wächst das Bewusstsein, dass Pflanzen intelligenter sein könnten, als wir glauben.“

Außerhalb Namibias wurden Feenkreise auch in der australischen Wüste gefunden. Getzin und sein Team reisten nach Australien und stellten fest, dass sich die Kreise auch durch Pflanzenwettbewerb und Selbstorganisation gebildet hatten.

Einige Forscher sehen diese räumlichen Muster als potenzielles Instrument zur Bewältigung heißerer, trockenerer Umgebungen, die durch den Klimawandel immer mehr zunehmen.

„Die Leute sprechen von Kipppunkten, von Annäherung an einen Punkt, an dem ein System zusammenbricht“, sagt 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 untersuchen, wie bedrohte Ökosysteme durch die Bildung räumlicher Muster überleben können. Seine Forschung zeigt, dass sich die Vegetation als Reaktion darauf, wie trocken die Umgebung ist, neu anordnet und selbst organisiert.

Eine gut hydrierte Umgebung kann eine gleichmäßige Vegetation haben, aber die Vegetation wird fleckiger, wenn der Niederschlag abnimmt, um die Wasserverfügbarkeit für konkurrierende Pflanzen zu maximieren. Einheitliche Vegetation kann sich in Lückenmuster verwandeln (wie die Feenkreise). Lückenmuster können sich in noch trockeneren Klimazonen in Vegetationsstreifen verwandeln. Wenn der Niederschlag weiter abnimmt, können Streifen zu Flecken werden.

Nicht jeder ist mit Getzins Erklärung einverstanden. Die australische Ökologin Fiona Walsh und ihre Kollegen behaupten, dass die Feenkreise in Australien von Termiten geschaffen wurden. Getzin sagt jedoch, dass er weder in Australien noch in Namibia überzeugende Beweise für Termiten in seinen Proben findet.

Marion Meyer, eine Mitforscherin des Feenzirkels, glaubt nicht, dass Termiten oder Ameisen die Ursache der namibischen Feenzirkel sind, findet Getzins Erklärung aber auch nicht überzeugend. Er schlägt eine andere Theorie vor: Eine giftige Pflanze namens Euphorbia wuchs einst dort, wo sich jetzt die Feenkreise befinden, und tötete nützliche Mikroben, die den Gräsern helfen, in der Wüste zu überleben. Er sagte, dass der giftige Latex der Pflanze auch verhinderte, dass der Boden das Wasser aufnahm, was den Wassermangel nahe der Oberfläche des Kreises erklärte.

Getzin hat auch Literatur veröffentlicht, die Meyers Mikrobentheorie widerspricht, aber Meyer sagte, dass „es in der Wissenschaft gut ist, anderer Meinung zu sein und sich zu wundern“.

„Die Feenkreise sind sehr schwer schlüssig zu beweisen“, sagte 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.“

© Die Washington Post