В пустыне Намиб, на отдаленном участке пустыни Намиб, растут травы, выживающие благодаря скудным осадкам.

Рост такого количества травы в столь суровых условиях впечатляет, но в то же время является загадочным. Пастбища усеяны миллионами странных кругов, каждый из которых лишен травы или другой растительности, которые вместе образуют жутковатый узор в горошек — «круги фей» по всему ландшафту.

Расположенная на расстоянии 80-140 километров (50-87 миль) вглубь страны от побережья Намибии, эта зона круговых разрывов на пастбище видна на многие мили вокруг, отмечают авторы исследования, и демонстрирует «необычайную степень пространственной упорядоченности».

Типичный круг фей имеет размер от 2 до 10 метров в поперечнике и отделен от остальных на расстояние до 10 метров.

Ученые добились устойчивого прогресса в демистификации кругов фей Намибии, при этом ведущие теории делятся на два основных лагеря.

Согласно одной теории, круги вызваны термитами, питающимися корнями, а согласно другой — травы самоорганизуются, чтобы максимально увеличить доступность воды.

Исследования подтвердили каждую из теорий, а некоторые исследования показали, что за кругами фей могут стоять как термиты, так и самоорганизация. Но это объяснение стало более сложным после того, как в 2016 году подобные круги были обнаружены в Австралии, но без четкой связи с термитами.

Последние исследования более уверенно указывают на самоорганизацию, при которой травы образуют сказочные круги, чтобы максимально эффективно использовать скудные осадки, но при этом не исключается возможность появления термитов.

В 2020 году исследование под руководством Стефана Гетцина с кафедры моделирования экосистем Геттингенского университета в Германии еще больше подтвердило сценарий нехватки воды, который Гетцин и его коллеги назвали примером модели Тьюринга.

В своем последнем исследовании Гетцин и группа ученых вернулись в Намибию в надежде найти еще более убедительные доказательства, изучив круги фей в 10 регионах пустыни Намиб.

Дожди в этом районе выпадают редко и нерегулярно. Травы иногда появляются в кругах фей сразу после дождя, но они, как правило, вскоре погибают, отмечают исследователи, в то время как трава между кругами выживает.

Гетцин и его коллеги отслеживали спорадические дожди в 10 регионах, изучая травы, их корни и побеги, а также возможные повреждения корней термитами.

Они изучали ситуацию вокруг отмирающей травы после дождя и установили датчики влажности почвы внутри и вокруг кругов фей, чтобы записывать данные с получасовыми интервалами, начиная с сухого сезона 2020 года и до конца сезона дождей 2022 года.

По результатам исследования, через десять дней после дождя внутри кругов фей было очень мало новой травы, а та, что проросла, уже умирала. Через 20 дней после дождя вся трава внутри кругов была мертва, в то время как окружающая трава была «зеленой и мягкой».

Корни мертвой травы внутри кругов были такой же длины, а то и длиннее, чем корни за пределами кругов, что говорит о том, что растения вкладывали значительные средства в рост корней в поисках воды. Исследователи не нашли доказательств того, что термиты питались корнями, сообщают они.

«Внезапное отсутствие травы на большинстве участков внутри кругов нельзя объяснить деятельностью термитов, потому что там не было биомассы, которой могли бы питаться эти насекомые», — говорит Гецин. «Но что более важно, мы можем показать, что термиты не виноваты, потому что травы погибают сразу после дождя без каких-либо признаков существ, питающихся корнями».

Датчики почвы показали медленное снижение влажности почвы внутри и снаружи кругов после первого дождя, когда травы еще не укоренились.

Однако, как только окружающие травы окрепли, влажность почвы быстро исчезла повсюду — в том числе и внутри сказочных кругов, несмотря на отсутствие там травы, которая могла бы впитывать воду.

«В условиях сильной жары в Намибе травы постоянно испаряют и теряют воду. Поэтому они создают вокруг своих корней вакуум влажности почвы, и вода притягивается к ним», — говорит Гетцин.

«Наши результаты полностью согласуются с данными исследователей, которые показали, что вода в почве быстро и горизонтально распространяется в этих песках даже на расстояния более семи метров».

Это невероятный пример «экогидрологической обратной связи», — пишут исследователи, — когда бесплодные круги, по сути, становятся водоемами, которые помогают поддерживать травы по краям.

Это исследование может иметь последствия и в других местах, отмечает Гетцин, поскольку подобная самоорганизация, похоже, защищает растения от растущей засушливости — проблемы, которая уже усугубляется в некоторых местах из-за изменения климата.

«Формируя узорчатые ландшафты из равномерно расположенных кругов, травы действуют как инженеры экосистемы и получают прямую выгоду от водных ресурсов, предоставляемых растительными пробелами», — говорит Гетцин.

«На самом деле, мы знаем подобные самоорганизованные структуры растительности из различных других суровых засушливых районов мира, и во всех этих случаях у растений нет другого шанса выжить, кроме как расти именно в таких геометрических формациях».

Исследование было опубликовано в журнале Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics.

Оригинал earth-chronicles.ru