Ciągnąca się przez Angolę, Namibię i RPA pustynia Namib to ważne miejsce na światowej mapie wydobycia wolframu, soli i diamentów. Jak na surowy klimat, ilość traw porastających okolicę jest imponująca. Naukowców zainteresowały jednak nie tereny zielone, ale puste plamy. Nie występuje na nich żadna roślinność.
Jałowe kręgi mają średnicę od około 3 do 19 metrów. Autorzy badań opublikowanych na łamach czasopisma naukowego „Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics” zwrócili uwagę na „niezwykły stopień uporządkowania przestrzennego” plam. Można je zaobserwować na całej szerokości pustyni Namib.
Pustynia Namib: jak powstają puste kręgi między trawami?
Jak do wielu innych ciekawych zjawisk w przyrodzie, do kręgów na pustyni Namib również przylgnęła mityczna łatka. Naukowcy wskazują jednak na racjonalne wytłumaczenia. Pierwsza teoria mówi, że pola powstają z powodu termitów żerujących na korzeniach. Autorzy innej przekonują, że trawy samoorganizują się, aby zmaksymalizować dostępność wody. Opady deszczu w regionie są rzadkie i nieregularne.
Do niedawna badacze byli skłonni akceptować obie teorie. Sytuacja skomplikowała się, kiedy kilka lat temu podobne plamy odkryto w Australii. Wykluczono tam związek z termitami.
Najnowsze badania przeprowadzone przez Stephana Getzina z Wydziału Modelowania Ekosystemów na Uniwersytecie w Getyndze w Niemczech wskazują, że za powstawaniem kręgów stoi samoorganizacja roślin. W skrócie: trawy muszą jak najlepiej wykorzystać niewielkie opady deszczu na pustyni.
W 2020 r. naukowiec badał kręgi w 10 regionach na Namib. Zespół prowadzony przez Getzina skupił się na śledzeniu opadów, zbadaniu traw, ich korzeni i pędów oraz przeanalizowaniu potencjalnych uszkodzeń spowodowanych przez termity.
Jałowe kręgi na pustyni Namib. / fot. Michael Nitzschke/Getty Images
Rośliny i gleba wobec suszy
W ramach badań skonfigurowano czujniki wilgotności gleby wewnątrz kręgów i wokół nich. Dzięki temu naukowcy mogli rejestrować dane w odstępach półgodzinnych. Zebrane pomiary dotyczą okresu od pory suchej 2020 roku do końca pory deszczowej 2022 roku.
Naukowcy zaobserwowali, że po dziesięciu dniach od opadów w pustych przestrzeniach zaczynały kiełkować rośliny. Jednak po kolejnych dziesięciu dniach nowe trawy obumierały. Roślinność dookoła kręgów była za to „zielona i miękka”.
Zespół Getzina nie znalazł dowodów na żerowanie termitów na korzeniach. – Nagłego braku traw na większości obszarów w kręgach nie można wytłumaczyć aktywnością termitów. Nie było biomasy, na której te owady mogłyby się żywić – mówił uczony. Badacze zauważyli za to, że korzenie martwej trawy wewnątrz kręgów były tak samo długie, lub nawet dłuższe niż korzenie spoza nich. To według naukowców sugeruje, że rośliny intensywnie inwestują we wzrost korzeni w poszukiwaniu wody.
Co się dzieje w piaskach pustyni Namib?
Czujniki w glebie wykazały powolny spadek wilgotności gleby zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz kręgów po początkowych opadach deszczu. Po tym, jak otaczające trawy stawały się silniejsze, wilgoć z gleby szybko zniknęła wszędzie. Także wewnątrz plam, pomimo braku roślinności.
Naukowcy tłumaczą, że to niesamowity przykład „ekohydrologicznego sprzężenia zwrotnego”. Woda w glebie na pustyni Namib przemieszcza się wskutek dyfuzji poziomo nawet na odległość większą niż siedem metrów. Rośliny rosnące poza plamą wyciągają wodę z jej obszaru za pomocą długich korzeni.
Getzin podkreśla, że wnioski badań mogą mieć implikacje nie tylko w Afryce. Opisany rodzaj samoorganizacji wydaje się zabezpieczać rośliny przed nasilającą się suszą. Z powodu zmian klimatycznych problem ten narasta w coraz większej liczbie miejsc na świecie.
– Znamy pokrewne, samoorganizujące się struktury roślinne z różnych innych surowych, suchych terenów na świecie. We wszystkich tych przypadkach rośliny nie mają innej szansy na przetrwanie, z wyjątkiem wzrostu dokładnie w takich geometrycznych formacjach – podsumowuje naukowiec.
