Cauti zane

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Cauti zane

Cercurile zânelor (cunoscute sub numele de cercuri de zane) sunt zone circulare lipsite de vegetație înconjurate de un tip înalt de inel de iarbă Stipagrostis. Distribuite neregulat, ele apar de-a lungul unei fâșii de 2.000 de kilometri care se întinde de-a lungul marginii de est a deșertului sudic Namibian , din Angola până în partea de nord-vest a Africii de Sud .

Cercurile nu sunt perene. În medie, ei trăiesc aproximativ 24 de ani, dar unii dintre ei, în special cei mai în vârstă, ajung chiar la vârsta de 75 de ani.

Cu un diametru variabil (de la 2 la 12 metri), cercurile de zână sunt un fenomen cu cauze încă necunoscute, chiar dacă în ultimii 40 de ani au fost propuse multe ipoteze științifice.

Un fenomen similar a fost găsit și în Sudan , în estul Keniei și în 2004, la 15 km de orașul Newman din estul Australiei [1] .

Credințe populare

Printre Himba din nordul Namibiei se crede că cercurile sunt un fenomen legat de intervenția divină. Ei ar reprezenta amprentele zeului lor Mukuru, care aduce ploaie și vindecă bolnavii.

O altă legendă a acestui popor susține că cercurile zânelor sunt create de suflul otrăvitor al unui dragon care trăiește sub pământ. Gazul se ridică la suprafață și ucide plantele din cercuri.

Ipoteza asupra cauzelor

S-au avansat multe ipoteze cu privire la cauzele formării cercurilor și cea mai acreditată se referă la prezența termitelor de nisip, a speciilor Psammotermes allocerus , considerate a fi singurul responsabil.

La fel de valabilă este teoria referitoare la o formă de autoreglare între plantele existente în solul nisipos al deșertului namibian ; precum și prezența în subsol a unui gaz toxic care ar extermina orice formă de viață prezentă în cercuri atunci când acesta se ridică la suprafață.

Termite de nisip

Norbert Juergens, cercetător la Biozentrum Klein Flottbek din Hamburg , și-a concentrat cercetările într-o porțiune de deșert lungă de 2.000 km, care merge din Angola în Africa de Sud , studiind cercurile din diferitele lor etape ale vieții.

Deșertul Namibiei

El a înregistrat fiecare semn al vieții animale prezente în și în afara cercurilor, precum urme, excremente, rămășițe. De asemenea, a săpat găuri din centrul cercurilor spre exterior, astfel încât să poată găsi organisme subterane care s-ar putea ascunde sub pământ.

Juergens a observat numeroase specii, variind de la insecte la păsări și la mamifere, petrecând timp în cercuri mâncând termite, singura lor sursă de hrană, în iarba înaltă perimetrală sau prădând alte specii care se adună în apropiere.

Ceea ce a interesat în mod deosebit Juergens a fost faptul că termitele din speciile Psammotermes allocerus sunt singurele animale prezente în sol atunci când cercurile încep să se formeze.

Termitele se hrănesc cu rădăcinile vegetației care crește după ploi; de fapt, ele creează condițiile ideale pentru a garanta menținerea umidității pentru a o păstra pentru perioade lungi de timp în subsol, asigurând astfel supraviețuirea insectelor într-un mediu deșertic.

De fapt, biologul a găsit 5 cm de apă în primii 100 cm de sol, care rămâne chiar și în sezonul uscat. În interiorul inelului, apa de ploaie nu se pierde deoarece nu se evaporă prin plante, ci este stocată adânc în solul nisipos. Acumularea de apă ajută iarba să crească și să prospere de-a lungul marginii cercului, transformând rapid un deșert într-o pajiște permanentă.

Experimentele alternative ale lui Tschinkel

Walter Tschinkel, profesor de științe biologice la Universitatea de Stat din Florida din Tallahassee , a studiat timp de 4 ani imagini din satelit realizate în rezervația naturală NamibRand din Namibia și a elaborat trei alternative la ipoteza termitelor pentru a explica formarea cercurilor: infiltrarea vaporilor. gaze, deficiențe nutriționale ale solului, concurența vegetației și supraviețuirea.

Tschinkel și echipa sa au făcut experimente în octombrie 2009 care testează în mod specific cele trei cauze ipotetice. Dezvoltările au fost verificate de 5 ori între 2009 și 2015.

Experiment de barieră

Lipsa de vegetație în cercuri datorată infiltrării vaporilor sau gazelor subterane a fost pusă la încercare prin blocarea sau reducerea mișcării ascendente a aburului, grație excavării unui cerc de 2,5 metri pătrați la o adâncime de 30 cm.

Prin plasarea unei foi groase cauciucate mai mult sau mai puțin impermeabile la apă și gaze în interiorul găurii create, a fost posibil să se verifice modul în care densitatea și creșterea plantelor nu difereau de controalele impuse de barieră.

Rezultat

După încheierea experimentelor privind inserarea unei bariere sub nivelul solului în cercuri, se poate observa că nu există nicio diferență semnificativă în ceea ce privește creșterea răsadurilor. Tratamentul nu a avut niciun efect asupra înălțimii plantelor, în comparație cu cercurile de control.

Experimentați cu micronutrienți

Ipoteza că limitarea la dezvoltarea plantelor se datorează epuizării micronutrienților în cercurile zânelor a fost testată prin inserarea unui amestec de micronutrienți în cercuri.

Componentele amestecului de micronutrienți au fost obținute separat și ulterior dizolvate în apă pentru a obține o singură soluție. Pentru aplicare, acest compus a fost diluat de 10 ori și pulverizat cu o viteză de 1 litru pe m² pe cercurile eșantionului, depunând astfel 2,3 g de amestec pe m². La această rată de irigare, solul este ud până la 10 cm adâncime pentru un total de 11 mg de micronutrienți adăugați pe kg de sol.

Au fost prelevate patru cercuri pentru experiment: două poziționate într-o câmpie de nisip formată din dune mici împrăștiate și două pe nisip la 16 km mai la nord. La un cerc din fiecare pereche s-a adăugat amestecul de micronutrienți, în timp ce la celălalt cerc (cu funcție de control) s-a adăugat doar apă .

Rezultat

Adăugarea de micronutrienți în cercuri nu a modificat semnificativ densitatea sau creșterea plantelor. Creșterea în înălțime între februarie și mai 2011 a fost deosebit de vizibilă, dar această creștere a fost similară pentru cercurile de tratament și pentru cercurile de control.

În cele 4 cercuri utilizate pentru experiment, se remarcă faptul că starea de sănătate a plantelor variază de la slabă la bună, fenomen totuși nu legat de tratamentele efectuate. La cinci ani după infiltrarea micronutrienților în mediu, nu au existat diferențe între mediile tratate și cele de control. Nu există dovezi că solul cercurilor reduce creșterea plantelor, chiar dacă densitatea vegetației a fost semnificativ diferită după tratamente.

Experimentați cu transferul de terenuri

Germinarea plantelor și inhibarea creșterii de către alelochimici sau deficiențe nutriționale în cercuri au fost investigate cu transferul unei părți a solului aparținând unui cerc către o matrice ierboasă adiacentă acesteia, în timp ce pământul matricei a fost mutat în cerc.

Prin urmare, transferul a 10 cm din acest sol în matricea adiacentă ar trebui să reducă creșterea plantelor, în timp ce solul matricial transferat în cercuri ar trebui să stimuleze creșterea lor.

Cinci grupuri de cercuri au fost alese ca probe formate fiecare din două cercuri naturale adiacente și două cercuri de dimensiuni similare realizate artificial prin îndepărtarea și dezrădăcinarea ierbii.

Nisipul de suprafață al fiecărui cerc a fost greșit în grămezi și acesta din urmă a fost transferat după cum urmează: de la cerc artificial la cerc natural; de la cercul natural la cercul natural; de la cerc natural la cerc artificial și în cele din urmă de la cerc artificial la cerc artificial.

Rezultat

Transferul solului natural al cercurilor în matricile artificiale nu a schimbat în niciun fel creșterea răsadurilor; același rezultat a fost obținut și pentru transferul solului unui cerc artificial către o altă matrice artificială, nici transferul solului dintr-o matrice într-un cerc natural și nici măcar solul dintr-un cerc natural tratat în alt cerc natural.

În aproape toate cazurile, plantele au fost evaluate în condiții de sănătate precară în cercurile naturale după tratamente, în timp ce plantele prezente în matricile artificiale au fost definite într-o stare de sănătate excelentă. Doar 2 din 5 tratamente cu cerc natural către cercuri naturale în februarie 2010 s-au bucurat de o sănătate bună.

În toate cazurile, matricea s-a repopulat normal, în special în timpul creșterii ridicate din mai 2011, în timp ce cercurile au rămas goale.

Experimentați cu cercuri artificiale

Potrivit lui Tschinkel și echipei sale, bazat pe teoria luptei pentru supraviețuirea între plante, cercurile interacționează și ele unul cu celălalt. Prin urmare, creșterea plantelor în medii artificiale ar trebui să varieze în funcție de distanța față de cercurile naturale și de mărime.

Unele cercuri naturale au fost alese pentru experiment și apoi au fost create cercuri artificiale cu un diametru de 2 sau 4 m, situate la două distanțe diferite de cercurile de zână naturale eliberate de orice urmă de iarbă.

Rezultat

În cercurile artificiale, indiferent de mărimea sau distanța lor de cercul natural, plantele revin să crească. Acest fenomen a devenit mai evident în timpul ploilor abundente care au lovit Namibia în 2011.

La sfârșitul experimentului s-a văzut, de asemenea, că cercurile naturale au rămas goale așa cum au fost măsurate de imaginile Google Earth realizate de-a lungul anilor până în 2015.

Microorganisme

Jean-Baptiste Ramond, ecolog microbian la Universitatea din Pretoria din Africa de Sud , a măsurat substanțele organice prezente în solul cercurilor namibiene .

În ceea ce privește ecologia microbiană, a „trasat” moleculele pentru a descoperi ce organisme din sol ar putea contribui la dispariția cercurilor, precum și la căutarea toxinelor fungice .

Pentru a-și confirma ipoteza, Ramond a săpat o gaură de aproximativ 10 cm adâncime în centrul unui cerc pentru a introduce dispozitive electronice în interiorul său: un senzor pentru a măsura temperatura și umiditatea la fiecare 10 minute și un filtru compus din benzi de intestin.

Un alt senzor este plasat chiar sub suprafață, astfel încât cercetătorii să poată compara temperatura și umiditatea subterane cu temperatura și umiditatea suprafeței.

Dezvoltat la universitate, acești senzori sunt eșantioane de gaze pasive, care măsoară nivelurile de gaz de sub cercurile zânelor și pot ajuta să afle dacă aceasta este cauza lipsei de plante în centrul cercurilor.

Experimente cu analize chimice

Un singur cerc

În aprilie 2013, aproximativ 200g de sol de suprafață (0 până la 5cm adâncime) au fost luate din cinci cercuri diferite. Au fost colectate în total treisprezece probe per cerc: au fost prelevate patru probe de pământ în afara cercurilor și nouă de pământ în cercuri; dintre cele interioare, patru pe marginea cercului și cinci în centru.

Modulele colectate au fost apoi stocate la o temperatură de 4 ° C în timpul transportului la laboratorul Universității din Pretoria . Un gram a fost depozitat la -80 C pentru a permite oamenilor de știință să efectueze o analiză moleculară, în timp ce mediul rămas a fost supus analizei chimice .

Analiza chimică a solului a fost efectuată la Laboratorul de Științe ale Solului din Pretoria după cernere. Pentru această analiză, metoda Walkey-Black a fost utilizată pentru a determina carbonul prezent în solul analizat. O soluție de 10 ml dicromat de potasiu a fost adăugată la 2 grame de mediu; 10 ml de acid sulfuric au fost apoi amestecați și amestecul a fost plasat într-o cameră rece timp de 30 de minute.

150 ml de apă deionizată și 10 ml de acid fosforic au fost amestecați cu compusul și acesta din urmă a fost lăsat să se răcească timp de aproximativ 30 de minute. Ulterior, s-a adăugat 1 ml de fenilalanină și titrarea a fost efectuată prin adăugarea de sulfat feric de amoniu până când a avut loc reacția, adică schimbarea culorii soluției, de la violet la verde.

Amoniul și nitratul conținut în sol sunt determinate prin distilare cu abur. 5 grame de sol au fost amestecate cu 50 ml de clorură de potasiu și agitate timp de 30 de minute. Probele au fost filtrate printr-un filtru cu diametrul de 110 mm și depozitate într-o celulă la 4 ° C.

Pe de altă parte, potasiul prezent în sol este identificat prin metoda P-Bray cu câteva variații mici. O soluție de 50 ml de P Bray-1 a fost adăugată la 4 grame de mediu. Amestecul a fost apoi agitat cu mâna timp de aproximativ un minut și ulterior filtrat folosind un filtru cu diametrul de 110 mm.

Concentrația ionică este definită prin adăugarea a 40 ml de acetat de amoniu la 4 grame de mediu. Amestecul rezultat a fost apoi agitat timp de o oră și apoi filtrat printr-un filtru cu diametrul de 110 mm.

Reorganizarea terenurilor

Stephan Getzin, ecolog la Centrul de Cercetări de Mediu Helmhotlz din Leipzig din Germania , susține că fenomenul cercurilor de zână este rezultatul unei reorganizări în sol a speciilor de plante care concurează între ele pentru a obține resursele necesare supraviețuirii lor, astfel ca apă (similar cu modul în care copacii tineri sunt distribuiți în păduri pentru a se asigura că au suficienți nutrienți pentru a crește).

Acest fenomen se numește modelarea spațială a vegetației spațiale .

Pentru a confirma această ipoteză, Getzin a analizat imagini din satelit realizate într-o zonă din nord-vestul Namibiei , unde apar cercurile.

Getzin și echipa sa au observat exact că aceste structuri se formează în zone aride, la granița dintre terenul ierbos și zonele pustii.

Echipa formată din Michael Cramer, biolog la Universitatea Cape Town , și Nicole Barger, ecologă la Universitatea din Colorado , sunt de acord cu Stephan Getzin că cercurile sunt modele de vegetație naturală rezultate din concurența pentru resursele rare prezente în sol. .

Cramer și Barger au publicat, de asemenea, o lucrare care precizează că movilele circulare heuweltjies găsite în Africa de Sud sunt create mai degrabă de un sistem de autoorganizare decât de termite, ipoteză susținută de alți cercetători.

Experimentele au fost efectuate în 2012 în deșertul namibian la aproximativ 110 km de coastă.

Experimente de eșantionare

O eșantionare meticuloasă a fost efectuată la 4 niveluri diferite de adâncime și la un interval de 1m de la centrul fiecărui cerc de zână.

Solul a fost colectat folosind o sondă de foraj și ulterior colectat din 15 centre de cerc diferite. A fost ambalat imediat în recipiente de plastic pentru a menține umiditatea prezentă neschimbată.

Unele găuri au fost create din matricea din centrul cercului și, în plus, pentru fiecare dintre cele cinci situri se măsoară aria și distanța dintre cercuri și cele 11 cercuri vecine. Pentru a completa aceste măsurători de câmp referitoare la distribuția cercurilor, instrumentul de măsurare Google Earth a fost utilizat pentru a defini o zonă de 100x100m pentru fiecare site.

Experimentați cu analiza solului

Umiditatea și densitatea masei solului au fost determinate prin uscarea sub-probelor de sol timp de 48 de ore la 105 ° C într-un cuptor de uscare.

Capacitatea câmpului a fost măsurată umezind solul, permițând echipei să cântărească și să usuce solul timp de 48 de ore la 105 ° C într-un cuptor de uscare și apoi să-l cântărească din nou. Unele subprobe au fost separate și uscate la 40 ° C timp de 36 de ore și utilizate pentru analiza nutrienților și a izotopilor .

Analiza spectrometrului de masă a fost efectuată la Departamentul de Arheometrie ( Universitatea din Cape Town ). Aproximativ 40 mg de mediu s-au cântărit în capsule de tablă și s-au ars într-un EA Thermo Flash 1112. Un sub-eșantion de mediu a fost, de asemenea, acidulat cu 1 ml de acid clorhidric timp de 24 de ore pentru a îndepărta carbonații .

Experimentați prin cultivarea plantelor

Un alt experiment efectuat în 2010 se referă la germinarea unor plante care, când au atins 0,06m înălțime, au fost transplantate în ghivece care conțin 1,5 kg de nisip colectate de pe suprafața a cinci cercuri și în ghivece al căror pământ a fost preluat din cinci matrice artificiale.

Plantele au fost menținute la o temperatură constantă de aproximativ 27 ° C într-o seră de la Universitatea Cape Town , udând răsadurile în fiecare zi și mutându-le afară de trei ori pe săptămână pentru a asigura o expunere egală la gradienții de mediu.

După 53 de zile, plantele au fost recoltate prin îndepărtarea atentă a solului din rădăcini și separarea părților plantei în lăstari vegetativi, inflorescențe și rădăcini și apoi uscarea lor la 80 ° C timp de 48 de ore într-un cuptor de uscare.

Experimentați cu analiza fotografică

Grupul de lucru Cramer și Barger a efectuat o analiză fotografică aeriană. Pentru fiecare site a fost generat un nor aleatoriu de puncte pe o rază de 50 km. Pentru fiecare dintre aceste puncte, au fost obținute de pe serverul Google Map imagini satelitare terestre cu scara = 1:17, dimensiune = 640 × 640.

Aceste imagini au fost apoi examinate pentru a determina dacă există cercuri de zână care erau evidente. Acest lucru a fost realizat meticulos și, în cele din urmă, au fost păstrate în total 1.921 de imagini, dintre care 80 au prezentat cercuri. Aceste locuri de prezență / absență au fost utilizate pentru analiza îmbunătățită a arborelui de regresie.

Pentru fiecare imagine, parametrii corespunzători au fost setați manual pe baza numărului de elemente conectate și a porțiunii de imagine care urmează să fie folosită, în timp ce cele mai problematice cazuri au fost eliminate. Din această analiză au fost calculate distanțele dintre cercurile de zână și densitatea. Aceste valori au fost obținute pentru a le compara mai bine cu cele ale eșantionării solului.

Gaz metan

Willem Jankowitz de la Universitatea din Namibia a lucrat cu sud-africanii Gretel van Rooyen și Noel van Rooyen pentru a testa diferite ipoteze comune.

El a propus o altă teorie: gazul metan produs din subsol atunci când se ridică la suprafață inhibă creșterea plantelor în cercuri creând astfel aceste formațiuni simetrice.

Experimentați cu containere

Două cercuri diferite au fost selectate în rezervația naturală NamibRand. Situl A a fost amplasat într-o zonă ridicată, în timp ce Situl B a fost plasat într-o zonă sudică pe o dună cu o pantă de aproximativ 4 grade. Ambele locuri au fost îngrădite pentru a preveni pătrunderea șacalilor și pășunatul animalelor erbivore.

În experimentul următor, viabilitatea plantei Stipagrostis ciliata a fost analizată cu diferite tratamente. Au fost luați în considerare trei factori diferiți:

  • Originea solului: efectul solului în interiorul cercului a fost comparat cu solul matricei artificiale poziționat între cercurile naturale;
  • Containere sigilate: prezența gazului a fost verificată prin compararea creșterii plantelor în containere cu fund închis cu creșterea celor din containere cu fund deschis;
  • Amplasarea vaselor: aceasta se referă la containerele plasate în cercuri sau în matricile dintre cercuri.

În fiecare container a fost plantată o răsad de tip S.ciliata , care este una dintre plantele perene ale deșertului namibian . Recipientele inserate în cercuri au fost aranjate într-o cruce și fiecare rază a crucii reprezintă un tratament diferit.

Înainte de transplantarea plantelor, rădăcinile au fost spălate pentru a se asigura că nu există nici o urmă de sol. Pentru a împiedica solul să se ude prea mult atunci când udăm plantele, cantitatea de apă care trebuie dată răsadurilor este proporțională cu volumul solului prezent în recipiente.

S-a stabilit că cantitatea potrivită pentru irigații este de 500 ml de apă. Pentru a evita umezirea în continuare a solului, plantele sunt udate doar de două ori pe săptămână.

Pentru a măsura viabilitatea și creșterea plantelor transplantate, s-a făcut o evaluare a fiecărei plante pe o scară de la 0 la 10. Aceste măsurători au fost făcute la fiecare două săptămâni pe o perioadă de timp cuprinsă între 5 mai 2005 și 14 iunie 2005. rezultatele obținute au fost apoi analizate pentru a înțelege care au fost efectele asupra solului, pe baza tipurilor de containere și a poziției acestora din urmă.

Rezultat

Solul cu cerc natural nu își păstrează capacitatea de a inhiba creșterea plantelor atunci când este plasat într-un recipient închis. La fel, solul preluat dintr-un cerc artificial nu continuă să susțină o bună creștere a plantelor atunci când este plasat în cercuri naturale.

Faptul că plantele plasate în recipiente închise obțin rezultate mai bune decât plantele inserate în recipiente deschise poate fi interpretat ca un rezultat care ar confirma prezența unui gaz produs de solul cercurilor care ar inhiba creșterea plantelor.

Combinație de fenomene

În ianuarie 2017, cercetătorii de la Universitatea Princeton, conduși de Corina Tarnita, au publicat un studiu în revista Nature în care fenomenul se explică printr-o combinație de factori: un set de competiții între coloniile subterane de termite și interacțiunea dintre ele. și autoorganizarea plantelor; de aceea ar fi un mecanism complex de natură ecologică. Cu toate acestea, această ipoteză a fost criticată de unii biologi. [2]

Exploatarea economică

De aproximativ 10 ani, rezervația naturală NamibRand din Namibia vinde cercurile turiștilor pentru 50 de dolari: cumpărătorii nu dețin cu adevărat terenul, ci adoptă formațiunea favorizând conservarea sa naturalistă și a peisajului [3] .

Fiecare cerc vândut este marcat cu data cumpărării sale, iar proprietarul își obține astfel latitudinea și longitudinea pentru a-l putea observa din Google Earth .

Notă

  1. ^ (EN) Rachel Sullivan, „cercuri de zâne” rare descoperite lângă Newman în Australia de Vest , pe ABC, 15 martie 2016.
  2. ^ Am rezolvat misterul „cercurilor de zâne” din Namibia? , în Il Post , 26 ianuarie 2017.
  3. ^ (EN) Fairy Circles , pe Wolwedans, pur și simplu din această lume.

Bibliografie

Alte proiecte

linkuri externe

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Cerchi_delle_fate&oldid=115979949 ”