Pustynia Namib słynie m.in. z pojawiających się tam regularnie pustych plam wśród traw. Dlaczego w tych miejscach nic nie rośnie? Badania wykluczyły jedną z dotychczasowych teorii.
Rozciągająca się przez Angolę, Namibię i RPA pustynia Namib jest kluczowym obszarem na światowej mapie wydobycia wolframu, soli i diamentów. Mimo surowego klimatu, imponuje ilość traw rosnących w okolicy. Jednak naukowcy skupili swoją uwagę nie na zielonych obszarach, lecz na jałowych plamach, na których nie występuje żadna roślinność.
Jałowe kręgi na pustyni Namib mają średnicę od 3 do 19 metrów. Autorzy badań opublikowanych w czasopiśmie naukowym „Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics” zwrócili uwagę na „wyjątkowy stopień uporządkowania przestrzennego” tych plam, które można dostrzec na całej rozciągłości pustyni Namib.
Pustynia Namib: jak powstają tajemnicze puste kręgi między trawami?
Podobnie jak wiele innych interesujących zjawisk przyrodniczych, kręgi na pustyni Namib obrosły w mity. Naukowcy jednak wskazują na racjonalne wyjaśnienia. Jedna z teorii zakłada, że pola te powstają w wyniku działalności termitów, które żerują na korzeniach roślin. Inna teoria sugeruje, że trawy samoorganizują się w ten sposób, aby zoptymalizować dostęp do wody, ponieważ opady w regionie są rzadkie i nieregularne.
Do niedawna naukowcy byli skłonni przyjmować obie teorie jako prawdopodobne. Sytuacja stała się bardziej złożona, gdy kilka lat temu podobne kręgi odkryto w Australii, gdzie wykluczono udział termitów.
Najświeższe badania przeprowadzone przez Stephana Getzina z Wydziału Modelowania Ekosystemów na Uniwersytecie w Getyndze w Niemczech sugerują, że za powstawanie kręgów odpowiada samoorganizacja roślin. W skrócie: trawy muszą maksymalnie wykorzystać skąpe opady deszczu na pustyni.
W 2020 roku Getzin badał kręgi w 10 regionach Namibii. Zespół pod jego kierownictwem skupił się na monitorowaniu opadów, analizie traw, ich korzeni i pędów oraz sprawdzeniu ewentualnych uszkodzeń spowodowanych przez termity.
Rośliny i gleba w warunkach suszy
W trakcie badań zainstalowano czujniki wilgotności gleby zarówno wewnątrz kręgów, jak i wokół nich. Pozwoliło to naukowcom na rejestrowanie danych co pół godziny. Zebrane pomiary obejmują okres od pory suchej w 2020 roku do końca pory deszczowej w 2022 roku.
Naukowcy zaobserwowali, że po dziesięciu dniach od opadów w pustych przestrzeniach kręgów zaczynały kiełkować rośliny. Jednak po kolejnych dziesięciu dniach młode trawy obumierały, podczas gdy roślinność wokół kręgów pozostawała „zielona i bujna”.
Zespół Getzina nie znalazł dowodów na żerowanie termitów na korzeniach. – Nagłego zniknięcia traw na większości obszarów w kręgach nie da się wyjaśnić działalnością termitów. Nie było tam biomasy, którą te owady mogłyby się żywić – wyjaśniał uczony. Badacze zauważyli natomiast, że korzenie martwych traw wewnątrz kręgów były równie długie, a nawet dłuższe niż te poza kręgami, co według nich sugeruje, że rośliny intensywnie rozwijają korzenie w poszukiwaniu wody.
Co dzieje się w piaskach pustyni Namib?
Czujniki umieszczone w glebie zarejestrowały powolny spadek wilgotności zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz kręgów po początkowych opadach deszczu. Gdy otaczające trawy zaczynały się wzmacniać, wilgoć szybko znikała z całego obszaru, w tym również z wnętrza kręgów, mimo braku tam roślinności.
Naukowcy wyjaśniają, że to fascynujący przykład „ekohydrologicznego sprzężenia zwrotnego”. Woda w glebie na pustyni Namib przemieszcza się poziomo przez dyfuzję, pokonując nawet odległości przekraczające siedem metrów. Rośliny rosnące poza kręgami wyciągają wodę z ich obszaru za pomocą długich korzeni.
Getzin zaznacza, że wyniki tych badań mogą mieć znaczenie nie tylko dla Afryki. Opisana forma samoorganizacji roślin wydaje się chronić je przed narastającą suszą. W obliczu zmian klimatycznych ten problem staje się coraz bardziej powszechny na całym świecie.
– Podobne, samoorganizujące się struktury roślinne obserwujemy na wielu innych surowych, suchych obszarach globu. We wszystkich tych przypadkach rośliny nie mają innej szansy na przetrwanie niż wzrost w tak precyzyjnych geometrycznych formacjach – podsumowuje naukowiec.