O mistério dos círculos de fadas da Namíbia

Crédito: Jen Guyton/ jenguyton. com

No deserto do Namibe, na África Austral, as extensas pastagens são manchadas com um conjunto de manchas. Campos de “círculos de fadas”, círculos estéreis cercados por manchas de vegetação e variando de 10 a 65 pés de diâmetro, se estendem por centenas de quilômetros. Eles parecem de outro mundo a partir de imagens de satélite nos mapas do Google— lenda local diz que eles foram criados por deuses que deixaram suas pegadas na terra vermelha. Mas a formação dos círculos de fadas tem mais a ver com matemática e biologia do que com folclore. O que pode parecer um arranjo aleatório pode não ser nada aleatório.

“Toda a paisagem parece um vestido de bolinhas”, diz matemático Corina Não entregue , que estudou de perto os círculos de fadas da Namíbia. Os pontos são como ilhas em um mar de grama curta que são “espaçadas muito, muito regularmente”.

Tarnita é especialista em biologia teórica. Ela e sua equipe na Universidade de Princeton encontram padrões na natureza e criam modelos para tentar entender como todos os tipos de ecossistemas se organizam – de copas de árvores a colônias de insetos e fungos. Para casos como os círculos de fadas da Namíbia, as áreas podem ser grandes demais para analisar todo o sistema ou realizar experimentos em campo. Isso torna difícil testar várias hipóteses, diz Tarnita.

Biólogos e matemáticos se debruçam sobre o mistério dos círculos de fadas da Namíbia há décadas, propondo vários mecanismos responsáveis ​​pelo estranho padrão. Após anos de estudo, os cientistas se uniram em torno de duas hipóteses principais.

Primeiro, o deserto do Namibe é um sistema muito árido. Como a água é limitada, as plantas competem por recursos. À medida que a vegetação se expande e prospera em um trecho, as plantas menores próximas não conseguem obter a água necessária para sobreviver. A quantidade de vegetação afina ou desaparece nas bordas da mancha, formando clareiras espaçadas regularmente, explica Tarnita.

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“Você olha para eles a partir de uma imagem de satélite e pensa: ‘oh, eles se encaixam perfeitamente nessa teoria das plantas competindo por água'”, diz Tarnita. “Mas então você vai para o subsolo e descobre que, sob cada um desses pontos, há uma colônia de cupins.”

Tarnita colaborou com um ecologista que apontou como os insetos eussociais (onde os indivíduos são divididos em castas especializadas para apoiar o sucesso geral da colônia) cavam uma grande rede de túneis subterrâneos para procurar comida, dizimando a vegetação acima deles. Mas se uma colônia invade o território de outra, eles lutam até que uma seja completamente destruída, explica Tarnita. O resultado é uma série de colônias, aproximadamente do mesmo tamanho, cada uma com uma “terra sem cupins” entre elas.

Quando Tarnita e sua equipe criaram um modelo das duas hipóteses, descobriram que a competição de plantas e as colônias de cupins poderiam criar os círculos de forma independente. Mas somente quando combinados os pesquisadores poderiam criar a totalidade da paisagem, diz ela. Seus resultados foram publicados em Natureza em janeiro de 2017. Seu grupo de pesquisa ainda procura testar as hipóteses de outras formas, incluindo a realização de estudos de manipulação em pequena escala no campo que comparam a presença e ausência de colônias de cupins.

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Mas os círculos de fadas da Namíbia são um ecossistema muito complexo, explica Tarnita, e ecossistemas complexos têm muitos fatores diferentes em jogo. Você tem que considerar as várias espécies que interagem com a vegetação; os micróbios que crescem no solo; o nível de precipitação na área. Um modelo matemático pode combinar todos esses processos biológicos e ecológicos. Alterar a disponibilidade de uma variável e modelar os padrões subsequentes pode ajudar os pesquisadores a avaliar melhor as condições de um ecossistema – e pode até fazer previsões de um colapso iminente.

“Se pensarmos que os padrões podem não ser apenas algo bonito, mas algo significativo, eles podem nos dizer algo sobre a saúde do ecossistema e como ele funciona”, explica Tarnita.

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Confira os padrões misteriosos com mais fotos do trabalho de campo da equipe.

Os círculos de fadas espalham-se uniformemente por cerca de 1.100 milhas do deserto do Namibe. Crédito: Jen Guyton/ jenguyton. com

Aqui, você pode ver a distância entre dois círculos de fadas vizinhos. Crédito: Jen Guyton/ jenguyton. com

Crédito: Jen Guyton/ jenguyton. com

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O estudante de pós-graduação Tyler Coverdale tira fotos dos padrões de vegetação entre os círculos. Crédito: Jen Guyton/ jenguyton. com

Crédito: Jen Guyton/ jenguyton. com