An bestimmten Stellen sieht die namibische Ebene aus wie eine Szene aus einem Dr. Seuss-Buch: Große, regelmäßig verteilte Kreise prägen eine sonst grasbewachsene Landschaft, und der rote Schmutz funkelt wie ein Leuchtfeuer gegen die blassen Grasbüschel. Die Vermutungen, wie diese bizarren Formationen entstanden sind, reichen von praktisch bis phantasievoll: unterirdisches Gas, Termiten, Strahlung, Drachen und Riesen.
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Die seltsamen Formen, die wunderlich als Märchenkreise bezeichnet wurden, waren bisher nur in Namibia entdeckt worden. Diese Woche berichten Wissenschaftler über ihr Erscheinen in einer Entfernung von rund 10 000 Kilometern im verlassenen Outback von Westaustralien. Die Entdeckung hilft Wissenschaftlern bereits dabei, das Rätsel hinter diesen natürlichen Mustern zu lösen.
Wissenschaftler aus vielen Bereichen haben sich zuvor mit Mathematik, Biologie, Ökologie und Entomologie mit der verwirrenden Frage befasst. Kürzlich hat sich die Debatte auf zwei Theorien konzentriert: Entweder töteten Termiten Ringe von Pflanzen, indem sie an ihren Wurzeln kauten, oder das Gras, das sich selbst organisierte, um die Ressourcen in der rauen Wüstenlandschaft optimal zu nutzen.
Die Entdeckung von Märchenkreisen in Australien, die diese Woche in den Proceedings der National Academy of Sciences beschrieben wurde, hat das Team nun stark in Richtung Selbstorganisation getrieben.
„Wasser ist begrenzt, und weil Wasser begrenzt ist, kann es keine kontinuierliche Vegetationsbedeckung aufrechterhalten“, erklärt Hauptautor Stephan Getzin vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Deutschland. "Wir haben also Lücken und andere Muster wie Labyrinthe und Streifen oder sogar Flecken."
2014 war Getzin Mitautor eines Artikels über die überraschend regelmäßigen Abstände der namibischen Kreise, in dem er sich für die Theorie des Ressourcenwettbewerbs einsetzte. Dieses Papier erregte die Aufmerksamkeit von Bronwyn Bell, einem Umweltmanager des australischen Bergbauunternehmens Rio Tinto, der die bemerkenswerte Ähnlichkeit einiger lokaler Formationen bemerkte und sich an den Wissenschaftler wandte.
"Drei Tage später hatte ich etwas in meinem Briefkasten, das identisch mit den namibischen Feen-Kreisen aussah", sagt Getzin. "Wir konnten es nicht glauben - die Feen-Kreise in Namibia sollen die einzigen auf der Welt sein."
Diese Luftaufnahme des australischen Outback zeigt die Koexistenz von großen nackten Bodenflächen, einigen labyrinthartigen Mustern und Feenkreisen, die alle das Ergebnis eines steilen Wettbewerbs um Wasser in einer trockenen Landschaft sein können. (Kevin Sanders) 
Diese Luftaufnahme der Western Australia Gräser zeigt deutliche Lücken in der sich selbst organisierenden Vegetation. (Kevin Sanders) 
Feenhafte Kreise sprenkeln die Landschaft nahe der Stadt von Newman, Australien. (Stephan Getzin) 
Die australischen Feen-Kreise verteilen sich gleichmäßig über die Landschaft und liegen in einem Sechseckmuster - ein Hinweis darauf, wie sie sich bilden. (Kevin Sanders) 
Die Vegetation bildet sich nicht unbedingt immer in den geraden Feenkreisen. Die Gräser dieses Landstrichs sind in einer Labyrinthformation angeordnet. (Stephan Getzin) 
Dieser junge Märchenkreis ist noch nicht vollständig entwickelt, und ein paar Grasbüschel zieren noch den Mittelring. (Stephan Getzin) 
Australische Feen-Kreise haben einen durchschnittlichen Durchmesser von 13 Fuß, können aber 23 Fuß überschreiten. (Stephan Getzin) 
Die schwachen Spuren eines Märchenkreises bleiben sichtbar, nachdem ein Feuer die meisten Gräser weggebrannt hat. (Stephan Getzin) Er stellte ein Team von Kollegen zusammen, um ins Outback zu fahren und die Kreise vom Boden und aus der Luft zu untersuchen. Alles, was sie sahen, deutete darauf hin, dass die australischen Formen ihren namibischen Verwandten sehr ähnlich sind. Obwohl die australischen Kreise unterschiedlich groß sind, sind die Ringe im Durchschnitt fast groß genug, um in einen Minivan zu passen. Und sowohl in Namibia als auch in Australien umgibt ein dichter Vegetationsring den zentralen Schmutzfleck, zwischen dessen Kreisen stämmige Pflanzen wachsen.
Die Kreise breiten sich in einem äußerst regelmäßigen sechseckigen Muster über die Landschaft aus - „wie ein Wabenabstand bei Bienen“, sagt Getzin - und der Abstand zwischen den Ringen beträgt ungefähr 30 Fuß. Raumanalysen bestätigen, was die Wissenschaftler aus Bildern erraten hatten: Die Verteilung der Kreise in Australien ist der in Namibia sehr ähnlich.
Am wichtigsten ist, dass die australische Kreisanordnung nicht mit Termitenaktivität korreliert, bemerkt er. Stattdessen passt es sehr gut zu einem Modell, das die Auswirkungen der Wassereinschränkung in einer trockenen Landschaft simuliert und auf eine wettbewerbsbedingte Selbstorganisation der Pflanzen hinweist.
Alan Turing führte die Idee der Selbstorganisation in den 1950er Jahren ein, um die Morphogenese zu beschreiben - den Prozess, der einfache Zellen dazu bringt, sich in komplexere Kreaturen zu organisieren, indem sie sich auf verschiedene Zelltypen mit spezifischen Funktionen spezialisieren. Ebenso können kleinräumige Prozesse in einem Ökosystem wie dem Wettbewerb um Wasser zu großräumigen Organisationsstrukturen und Mustern führen, argumentieren Getzin und sein Team.
Während noch niemand einem jungen Kreis auf der Spur ist, der sich gerade bildet, hat der Biologe Walter Tschinkel von der Florida State University einige Ideen, die auf seinen Studien über Kreise in verschiedenen Stadien der Bildung beruhen: „So wie ich das sehe, ist es wie trocknender Schlamm“, sagte er erklärt. Wenn der Wasserstand begrenzt ist, wird die Flüssigkeit in alle Richtungen abgezogen und hinterlässt zwangsläufig einige Stellen, die so trocken sind, dass nichts mehr wachsen kann.
Von dort aus können die Prozesse auf lokaler Ebene geringfügig abweichen - wie bei den neuen Märchenkreisen. In Namibia bilden sich die Kreise in sandigem Boden, wo das Wasser leicht unterirdisch fließt. Aber der kahle australische Boden ist ein dickes lehmreiches Material, und Wasser hat nicht einmal die Chance, in den Boden zu sickern, es sei denn, Pflanzen haben bereits Löcher in den harten Schmutz gestanzt wie kleine Luftsprudler.
Getzin und sein Team schlagen vor, dass sich das Wasser bei Regen an den Rändern festgestellter Vegetationslücken sammelt, direkt zu den wartenden Wurzeln der Pflanzen am Rand der Lücke. Diese Randpflanzen werden dann größer und setzen mehr Wurzeln ab, um noch mehr Wasser zu sammeln. Das bedeutet, dass diese Pflanzen Ressourcen von ihren Nachbarn abziehen, ihr Wachstum begrenzen und das kreisförmige Muster von Boom und Büste vorantreiben.
„Wir sollten jedoch berücksichtigen, dass die Korrelation zwischen einer berechneten Modellausgabe und einem natürlichen Muster immer noch kein Beweis für die Kausalität ist, egal wie gut die Modellausgabe die Natur imitiert“, schreibt Tschinkel in einer E-Mail.
Der nächste Schritt wäre, das Wachstum der Kreise in einem Experiment nachzuahmen, obwohl es für ein so großes, landschaftsweites Phänomen schwierig ist zu sagen, wie dies erreicht werden soll, fügt er hinzu. Auch wenn diese Merkmale wirklich Anzeichen für einen grundlegenden Wettbewerb um Wasser sind, sollte es weltweit mehr davon geben. Und im Zeitalter des Internets haben wir noch nie dagewesenen Zugang zu detaillierten Satellitenbildern selbst aus den entlegensten Winkeln des Planeten.
Getzin bleibt optimistisch in Bezug auf die Jagd: "Ich vermute, es gibt mehr Feenkreismuster - es ist eine Frage der Suche."
Erkunden Sie die namibischen Feen-Kreise mit Google Earth:
