Em certos pontos, a planície namibiana parece uma cena de um livro do Dr. Seuss - círculos grandes e regularmente espaçados pontuam uma paisagem de outra forma gramada, a terra vermelha brilhando como um farol contra os tufos de grama. Adivinha-se como essas formações bizarras vieram do prático ao fantasioso: gás subterrâneo, cupins, radiação, dragões e gigantes.
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Os círculos de fadas caprichosamente dançados, as formas estranhas só tinham sido vistas na Namíbia - até agora. Esta semana cientistas relatam sua aparição a cerca de 6.200 quilômetros de distância no deserto desolado da Austrália Ocidental. A descoberta já está ajudando os cientistas a desvendar o mistério por trás desses padrões naturais.
Cientistas de muitos campos já abordaram a questão desconcertante usando matemática, biologia, ecologia e entomologia. Recentemente, o debate se baseou em duas teorias: ou os cupins mataram os anéis de plantas mastigando suas raízes, ou a grama se auto-organizou para melhor aproveitar os recursos na paisagem árida do deserto.
A descoberta dos círculos de fadas na Austrália, descrita esta semana nos Anais da Academia Nacional de Ciências, agora tem a equipe inclinada fortemente para a resposta da auto-organização.
“A água é limitada e, como a água é limitada, não pode sustentar uma cobertura contínua da vegetação”, explica o autor Stephan Getzin, do Centro Helmholtz de Pesquisa Ambiental - UFZ, na Alemanha. Então, "temos lacunas e outros padrões como labirintos e listras ou até mesmo pontos".
Em 2014, Getzin foi co-autor de um artigo sobre o espaçamento surpreendentemente regular dos círculos namibianos, defendendo a teoria da competição por recursos. Este artigo chamou a atenção de Bronwyn Bell, gerente ambiental da mineradora australiana Rio Tinto, que notou a notável semelhança de algumas formações locais e contatou o cientista.
"Três dias depois, eu tinha em minha caixa de correio algo que parecia idêntico aos círculos de fadas da Namíbia", diz Getzin. "Nós não poderíamos acreditar - os círculos de fadas da Namíbia devem ser os únicos no mundo".
Esta visão arial do outback australiano mostra a coexistência de grandes manchas de solo nuas, alguns padrões labirínticos e círculos de fadas, que podem ser todos o resultado de uma forte competição pela água em uma paisagem árida. (Kevin Sanders) Esta visão arial das gramíneas da Austrália Ocidental mostra lacunas definidas na vegetação auto-organizada. (Kevin Sanders) Os círculos feericamente salpicam a paisagem perto da cidade de Newman, Austrália. (Stephan Getzin) Os círculos de fadas australianos espalham-se uniformemente sobre a paisagem e colocam um padrão hexagonal - uma pista de como eles se formam. (Kevin Sanders) A vegetação nem sempre se forma necessariamente nos círculos de fada. As gramas deste pedaço de terra estão dispostas em forma de labirinto. (Stephan Getzin) Este círculo de fadas incipiente ainda não está totalmente desenvolvido, com alguns tufos de grama ainda cravejando o anel central. (Stephan Getzin) Os círculos de fadas australianos têm um diâmetro médio de aproximadamente 13 pés, mas podem exceder 23 pés. (Stephan Getzin) Os leves traços de um círculo de fadas permanecem visíveis depois que um incêndio queimou a maior parte das gramas. (Stephan Getzin)Ele reuniu uma equipe de colegas para se dirigir ao outback e examinar os círculos a partir do solo e do ar. Tudo o que viram sugeriu que as formas australianas são muito semelhantes às suas primas namibianas. Embora os círculos australianos variem em tamanho, em média, os anéis são quase grandes o suficiente para caber em uma minivan. E tanto na Namíbia quanto na Austrália, um denso círculo de vegetação circunda a mancha de terra central, com plantas grossas crescendo entre os círculos.
Os círculos se espalham pela paisagem em um padrão hexagonal extremamente regular - "como um espaçamento de favo de mel nas abelhas", diz Getzin - com aproximadamente 30 pés de separação entre os anéis. Análises espaciais confirmam o que os cientistas haviam adivinhado a partir de fotos: A distribuição dos círculos na Austrália é muito semelhante à da Namíbia.
Mais importante ainda, o arranjo circular australiano não se correlaciona com a atividade dos cupins, observa ele. Em vez disso, ele se aproxima de um modelo que simula os efeitos da limitação da água em uma paisagem seca, todos apontando para a auto-organização das plantas devido à competição.
Alan Turing introduziu a ideia de auto-organização na década de 1950 para descrever a morfogênese - o processo que leva as células simples a se organizarem em criaturas mais complexas, especializando-se em diferentes tipos de células com funções específicas. Da mesma forma, processos de pequena escala em um ecossistema como a competição por água podem levar a organizações e padrões de grande escala, argumentam Getzin e sua equipe.
Embora ninguém tenha seguido um círculo novato, o biólogo Walter Tschinkel, da Universidade Estadual da Flórida, tem algumas idéias baseadas em seus estudos de círculos em diferentes estágios de formação: “O jeito que eu vejo é como secar lama”, ele explica. Quando a água é limitada, o líquido é arrastado em todas as direções, deixando inevitavelmente alguns pontos tão secos que nada pode crescer.
A partir daí, os processos em escala local podem diferir um pouco - como visto nos novos círculos de fadas. Na Namíbia, os círculos se formam em solo arenoso, onde a água flui facilmente no subsolo. Mas o solo australiano é um material espesso e rico em argila, e a água nem tem a chance de se infiltrar no solo, a menos que as plantas já tenham perfurado buracos na terra dura como pequenos aeradores.
Getzin e sua equipe sugerem que, quando chove, a água se acumula nas bordas de quaisquer aberturas estabelecidas na vegetação, direto para as raízes das plantas na borda do fosso. Essas plantas de borda, em seguida, crescem mais e colocam mais raízes para coletar ainda mais água. Isso significa que essas usinas estão tirando recursos de seus vizinhos, limitando seu crescimento e impulsionando o padrão circular de altos e baixos.
"Devemos ter em mente, no entanto, que a correlação entre uma saída de modelo computado e um padrão natural ainda não é uma prova de causalidade, não importa quão bem a saída do modelo imite a natureza", escreve Tschinkel em um e-mail.
O próximo passo seria imitar o crescimento dos círculos em um experimento, embora, para um fenômeno tão grande e amplo, seja complicado dizer como isso será realizado, acrescenta. Mesmo assim, se esses recursos são realmente sinais de competição básica pela água, deveria haver mais deles em todo o mundo. E na era da internet, temos acesso sem precedentes a imagens de satélite detalhadas até mesmo dos cantos mais remotos do planeta.
Getzin continua otimista em relação à caçada: "Eu suspeito que há mais padrões de círculos de fadas - é uma questão de busca".
Explore os círculos das fadas da Namíbia usando o Google Earth abaixo: