Los círculos de hadas son uno de los mayores enigmas de la naturaleza y los fenómenos visualmente más asombrosos. Un equipo de investigación internacional dirigido por la Universidad de Göttingen ha recopilado, por primera vez, datos detallados para mostrar que el modelo de Alan Turing explica los llamativos patrones de vegetación delCírculos de hadas australianos. Además, los investigadores demostraron que las hierbas que componen estos patrones actúan como "eco-ingenieros" para modificar su propio ambiente hostil y árido, manteniendo así el ecosistema en funcionamiento. Los resultados fueron publicados en el Revista de Ecología .
Investigadores de Alemania, Australia e Israel llevaron a cabo un estudio de campo en profundidad en el remoto Outback de Australia Occidental. Utilizaron tecnología de drones, estadísticas espaciales, mapeo de campo basado en cuadrantes y registro continuo de datos desde una estación meteorológica de campo.Con el dron y una cámara multiespectral, los investigadores mapearon el "estado de vitalidad" de los pastos de Triodia qué tan fuertes y qué tan bien crecían en cinco parcelas de una hectárea y las clasificaron en alta y baja vitalidad.
El trabajo de campo sistemático y detallado permitió, por primera vez en tal ecosistema, una prueba integral de la teoría del "patrón de Turing". El concepto de Turing era que en ciertos sistemas, debido a perturbaciones aleatorias y un mecanismo de "reacción-difusión",La interacción entre solo dos sustancias difusibles fue suficiente para permitir que emergieran espontáneamente estructuras fuertemente modeladas. Los físicos han utilizado este modelo para explicar los patrones llamativos de la piel en peces cebra o leopardos, por ejemplo. Modelos anteriores habían sugerido que esta teoría podría aplicarse a estos patrones de vegetación intrigantes y ahoraHay datos robustos de múltiples escalas que confirman que el modelo de Alan Turing se aplica a los círculos de hadas australianos.
Los datos muestran que el patrón de brecha único de los círculos de hadas australianos, que ocurren solo en una pequeña área al este de la ciudad de Newman, surge de la retroalimentación ecohidrológica de biomasa-agua de los pastos. De hecho, los círculos de hadas - consus grandes diámetros de 4 m, las costras de arcilla de la intemperie y la escorrentía de agua resultante, son una fuente adicional de agua crítica para la vegetación de las tierras secas. Los grupos de pastos aumentaron la sombra y la infiltración de agua alrededor de las raíces cercanas. Con el aumento de años después del incendio,se fusionó cada vez más en la periferia de los espacios de vegetación para formar una barrera de modo que pudieran maximizar su absorción de agua de la escorrentía del círculo de hadas. La cubierta vegetal protectora de pastos podría reducir la temperatura de la superficie del suelo en aproximadamente 25 ° C en el momento más calurosodel día, lo que facilita la germinación y el crecimiento de nuevas gramíneas. En resumen, los científicos encontraron evidencia tanto a escala del paisaje como a escalas mucho menores que las gramíneas, con su cooperacióndinámica de crecimiento, redistribuir los recursos hídricos, modular el entorno físico y, por lo tanto, funcionar como "ingenieros de ecosistemas" para modificar su propio entorno y hacer frente mejor a las condiciones áridas.
El Dr. Stephan Getzin, Departamento de Modelado de Ecosistemas de la Universidad de Göttingen, explica: "Lo intrigante es que los pastos están diseñando activamente su propio entorno formando patrones de huecos espaciados simétricamente. La vegetación se beneficia del agua de escorrentía adicional proporcionada por elgrandes círculos de hadas, por lo que mantiene el ecosistema árido funcional incluso en condiciones muy duras y secas ". Esto contrasta con la cubierta vegetal uniforme que se ve en entornos con menos estrés hídrico". Sin la autoorganización de los pastos, esta área probablemente se volveríadesierto, dominado por el suelo desnudo ", agrega. El surgimiento de una vegetación con patrones similares a Turing parece ser la forma en que la naturaleza maneja un antiguo déficit de escasez permanente de agua.
En 1952, cuando el matemático británico Alan Turing publicó su innovador artículo teórico sobre la formación de patrones, lo más probable es que nunca antes hubiera oído hablar de los círculos de hadas. Pero con su teoría sentó las bases para que generaciones de físicos explicaran altamentepatrones simétricos como ondas de arena en las dunas, rayas de nubes en el cielo o manchas en el pelaje de un animal con el mecanismo de reacción-difusión. Ahora, los ecologistas han proporcionado un estudio empírico para extender este principio desde la física a los ecosistemas de tierras secas con círculos de hadas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Göttingen . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :