Une étude menée par des chercheurs de l'Université d'Indiana-Université Purdue d'Indianapolis apporte de nouvelles informations sur l'un des grands mystères de la nature :les cercles de fées de Namibie.

Se comptent par millions, les soi-disant cercles de fées sont à l'est, marge intérieure du désert côtier du Namib, s'étendant du sud de l'Angola au nord de l'Afrique du Sud. Ils varient en taille d'environ 12 pieds à environ 114 pieds, constitué de plaques de sol dénudées entourées d'anneaux d'herbe. Les origines des cercles ont longtemps été débattues par les chercheurs.

Il y a plus que résoudre un mystère en jeu. Analyse sur la formation, la structure et la croissance des modèles de végétation et leurs interactions avec le cycle de l'eau de la Terre peuvent améliorer notre compréhension des processus importants qui sous-tendent la dynamique des écosystèmes limités en eau, a déclaré Lixin Wang, chercheuse de l'IUPUI.

Wang, écohydrologue à la Faculté des Sciences de l'IUPUI, avec IUPUI Ph.D. étudiant Kudzai Farai Kaseke, Sujith Ravi et Ilya Buynevich de Temple University, et Eugene Marais du Musée national de Namibie, rapporte de nouvelles découvertes dans un article intitulé « Interactions écohydrologiques au sein des « cercles de fées » dans le désert du Namib :revisiter l'hypothèse de l'auto-organisation." L'article a été publié le 10 mars dans le Journal of Geophysical Research :Biogéosciences .

Les résultats de l'équipe soutiennent l'hypothèse d'auto-organisation de la formation de cercles de fées.

La théorie de l'auto-organisation dit que le modèle de végétation circulaire est créé par la compétition pour l'eau rare. On pense que les plaques dénudées percolent plus de pluie et agissent comme des réservoirs d'eau, auquel l'herbe le long des bords du cercle peut accéder.

Une deuxième théorie majeure est que les cercles de fées sont créés et maintenus par des termites de sable qui nettoient la végétation dans la zone de leurs nids. En rendant le sol poreux, c'est cru, les termites établissent des réservoirs permanents d'eau de pluie sous la surface qui les soutiennent ainsi que les plantes environnantes.

L'équipe de recherche a apporté de nouveaux équipements et de nouvelles spécialités de recherche à la question de la formation des cercles de fées en effectuant des mesures approfondies du taux d'infiltration, l'humidité du sol, distribution biométrique de l'herbe et granulométrique des sédiments à partir de plusieurs cercles et espaces entre les cercles.

Les débits d'infiltration d'eau ont été mesurés à l'intérieur et à l'extérieur des cercles, avec des taux d'infiltration très rapides enregistrés dans la partie intérieure des cercles. Les taux d'infiltration plus rapides ont été facilités par une granulométrie plus grossière à l'intérieur des cercles. L'équipe a également découvert que les racines d'herbe autour des cercles étaient beaucoup plus grandes à l'intérieur de l'anneau d'herbe qu'à l'extérieur.

"Cela signifie que l'herbe met ses racines à l'intérieur de l'anneau, en compétition pour l'eau, " dit Wang. " Quand il pleut, l'eau coule jusqu'au bord des cercles, où les racines de l'herbe peuvent prendre l'eau pour leur usage.

"Notre enquête fournit de nouvelles informations et des données expérimentales sur les processus écohydrologiques associés aux cercles de fées."

Avec des preuves en main concernant la théorie de l'autosuffisance, l'équipe a contacté un expert en termites pour rechercher des preuves de termites dans et parmi les cercles de fées où l'étude a été menée.

"Il n'y avait aucun signe d'activité de termites de sable, ", a déclaré Wang. "Nos résultats semblent soutenir la théorie de l'auto-organisation de la formation de cercles de fées attribuée aux boucles de rétroaction biomasse-eau dépendantes de l'échelle, ", ont écrit les chercheurs dans leur article.