Forsker vejer ind i eventyrkredse i Namibia

En undersøgelse udført af forskere ved Indiana University-Purdue University Indianapolis tilføjer ny indsigt i et af naturens store mysterier:eventyrkredsene i Namibia.

Tæller i millioner, de såkaldte fe cirkler er i det østlige, indre rand af den kystnære Namib-ørken, strækker sig fra det sydlige Angola til det nordlige Sydafrika. De varierer i størrelse fra omkring 12 fod til omkring 114 fod, bestående af nøgne pletter af jord omgivet af ringe af græs. Cirklernes oprindelse har længe været diskuteret af forskere.

Der er mere end at løse et mysterium på spil. Analyse af dannelsen, struktur og vækst af vegetationsmønstre og deres interaktioner med Jordens vandkredsløb kan forbedre vores forståelse af vigtige processer, der ligger til grund for dynamikken i vandbegrænsede økosystemer, sagde IUPUI-forsker Lixin Wang.

Wang, en økohydrolog ved School of Science ved IUPUI, sammen med IUPUI Ph.D. studerende Kudzai Farai Kaseke, Sujith Ravi og Ilya Buynevich fra Temple University, og Eugene Marais fra Nationalmuseet i Namibia, rapporterer nye resultater i en artikel med titlen "Økohydrologiske interaktioner inden for 'eventyrkredse' i Namib-ørkenen:Revisiting the self-organization hypothesis." Avisen blev offentliggjort den 10. marts i Journal of Geophysical Research:Biogeosciences .

Holdets resultater understøtter selvorganiseringshypotesen om dannelse af fecirkler.

Selvorganiseringsteori siger, at det cirkulære vegetationsmønster er skabt af konkurrence om knap vand. Det menes, at de bare pletter gennemsyrer mere nedbør og fungerer som vandreservoirer, som græsset langs cirklens kanter kan få adgang til.

En anden stor teori er, at fe-cirkler skabes og vedligeholdes af sandtermitter, der rydder vegetation i området for deres reder. Ved at gøre jorden porøs, det troes, termitterne etablerer permanente reservoirer af regnvand under overfladen, der opretholder dem og de omkringliggende planter.

Forskerholdet bragte nyt udstyr og forskningsspecialiteter til at tage stilling til spørgsmålet om dannelse af fecirkler, da det udførte omfattende målinger af infiltrationshastighed, jordfugtighed, græsbiometrisk og sedimentkornstørrelsesfordeling fra flere cirkler og mellemrum mellem cirklerne.

Vandinfiltrationsflowhastigheder blev målt i og uden for cirklerne, med meget hurtige infiltrationshastigheder registreret i den indre del af cirklerne. De hurtigere infiltrationshastigheder blev lettet af en grovere partikelstørrelse inde i cirklerne. Holdet fandt også ud af, at græsrødderne omkring cirklerne var meget større på indersiden af ​​græsringen sammenlignet med ydersiden.

"Det betyder, at græsset sætter sine rødder på indersiden af ​​ringen, konkurrerer om vand, " sagde Wang. "Når det regner, vand strømmer til kanten af ​​cirklerne, hvor græssets rødder kan tage vandet til deres brug.

"Vores undersøgelse giver ny indsigt og eksperimentelle data om de økohydrologiske processer, der er forbundet med eventyrcirkler."

Med beviser i hånden vedrørende den selvbærende teori, holdet nåede ud til en termitekspert for at søge efter beviser for termitter i og blandt de eventyrkredse, hvor undersøgelsen blev udført.

"Der var ingen tegn på sand termit aktivitet overhovedet, " sagde Wang. "Vores resultater synes at give støtte til selvorganiseringsteorien om dannelse af fecirkler, der tilskrives skalaafhængige biomasse-vand-feedback-sløjfer, " skrev forskerne i deres papir.