Al decennia lang wordt er onderzoek gedaan naar dit fenomeen.

In de Volkskrant verscheen een paar uur geleden het artikel over de Elfen cirkels In namibië. Al decennia lang zoekt men naar de oorzaak van dit fenomeen.

Het artikel is gebasseerd op het onderzoek van Tarnita, gepubliseerd in Nature:

We might finally know what's causing Namibia's super weird fairy circles

All's not well beneath the surface.

Whenever something as deliberate and symmetrical as the fairy circles of Namibia crop up in nature, it’s always a little unnerving - they look so carefully designed, coordinated, and almost intelligent in their construction.

The force behind these vast plains of polka-dotted sand have been a subject of debate for decades, but now scientists have come up with the best explanation yet. Turns out, these bare circles - ranging from a few centimetres to 25 metres in diameter - are the result of a permanent conflict going on beneath the Namib Desert.

If you’re not familiar with this eerie natural phenomenon, in the arid grasslands of the Namib Desert in southern Africa, vast circle patterns have been appearing in the sand, and can remain there for up to 60 years.

The local Himba people refer to them as the footsteps of the gods, because of how stark and intentional they appear, and over the past few years, studies have narrowed down the possible explanations to two.

One popular hypothesis is that they are the handiwork of termites systematically munching on the grass above their nests, which made sense, seeing as more than 80 percent of Namibian fairy circles that have been investigated have had termites below.

But there's a problem - last year, scientists discovered that fairy circles aren't exclusive to the African desert. Some 10,000 km away in the Australian outback, fairy circles were discovered, and unlike the African circles, researchers found no evidence of termites.


Feecirkels' in Namibië. © Wikimedia Commons / Thorsten Becker (Beavis729).

Instead, it was argued that these fairy circles are the result of the native grasses achieving some surprisingly sophisticated levels of self-organisation in one of the most inhospitable environments on Earth.

Now, ecologists from Princeton University say they’ve got an even better explanation - it’s both.

"This is a classic thing in ecology where debates will emerge and go on for decades," one of the team, Rob Pringle, told Sarah Kaplan at The Washington Post.

"And the resolution after all that time is usually, 'Well, it's a little bit of both.'"

In an environment where nutrients are scarce, the inhabitants find themselves in constant conflict with each other to ensure the survival of their own species or colony.

Seeing as termites have been found beneath most Namibian fairy circles, researchers have argued that these bare patches are the result of termites eating the submerged roots, where the most moisture is accrued, and this kills off the vegetation on the surface.

But where competing colonies are forced to live next door, areas of untouched grass symbolise the borders that are maintained between opposing factions.

photo Stephan getzin

"The termites start with their own mound and go out and forage. If they find a smaller colony, they simply kill it and expand their own territory," one of the researchers, Corina Tarnita, told The Guardian. 

"But if they run into a colony that is about the same size, they cannot do that, and end up with a boundary where there’s permanent conflict, but not a full-blown war."

This explanation makes total sense, but no one's actually caught the Namibian termites in the act of creating fairy circles. And you know what they say, correlation doesn't equal causation.

So the Princeton team set up a simulation of the Namib Desert environment to test out the hypothesis, and found that while the termites appear to be heavily involved in the construction of the fairy circles, they can't solely explain their appearance - especially when it comes to the Australian ones.

The next step was to include the plant hypothesis in the simulation.

The idea is similar to the termite hypothesis - in places where the vegetation is spread out, there's enough nutrients to go around fairly evenly. But in areas where the grasses are completing with each other for moisture, they'll send long roots out under the surface to steal the moisture from their distant neighbours.

This fierce competition for nutrients creates wide patches of sparse, dried out sand - but only temporarily, as Michael Byrne explains for Motherboard:

"[I]n conditions where nutrients are scarce, we can imagine patches of grass dying via intergrass competition, leaving circles that get progressively larger until the nutrient deficit is overcome.

The circles then allow rainwater to collect in them, which supplies more nutrients, which benefits everybody, including the termites. It all works out."

When the team ran this scenario through their simulation, it resulted in large-scale patterns of circles created by the termites, like the ones found in Namibia, and smaller circles in the vegetation between them, just like the termite-less patterns in Australia.

Observations in the field matched the results of their simulation perfectly. 

"We found an exact agreement, as you zoom in you see these very striking patterns," Tarnita told The Guardian.

So... case closed? Not quite, because while this is the best explanation we've had so far, the researchers still haven't proven it - the next step is for scientists to actually witness this as it happens in the field. 

But it does seem like the answer - even if it's a slightly different take on the plant and/or termite hypothesis - is pointing to these pock-like scars in the sand as stark reminders of the brutality of life in the desert.

The study has been published in Nature.
Bron: http://www.sciencealert.com/we-might-finally-know-what-s-causing-namibia-s-super-weird-fairy-circles 

Hun gehele studie is hier na te lezen:
 http://www.nature.com/articles/nature20801.epdf?referrer_access_token=fR-M3V6LDvWPWZXlyFuDYNRgN0jAjWel9jnR3ZoTv0Omh6oCd9LJM-J_U261-PDuilI0HgCU7Z94T0ZZKjdCKT1Re5UwkyLHgChVXz6POwXTcx3SbNCwvXhVd5gxYI3_CJB2Gw_V9TSn6_MaT2rFLD3OBo-_XSVifxt-CLQWhW4Vrd10DptKQlPxtbwCWoe6havJ0ELYijPKV_9phpCSBvUt6HTan-eITMEfAzHZfaAnT773n42yswJNtrW-beZeHP92sjTR75qP4nLMiY4B8_HDZV2hxrdcQzc0WBtGVd1JW8vrnwHXv2nUSTF9YUszK7F6nXHo_iBZ2nnIUjMndJwve8vDybNgpA7elXQ4RZs%3D&tracking_referrer=www.washingtonpost.com 

In 2013 verscheen er in het NRC ook al een bericht dat het om termieten zou gaan, een onderzoek verricht door de duitse hoogleraar Norbert Jürgens:

Zandtermiet maakt elfencirkel

Er wordt al veertig jaar gezocht naar de oorzaak van de vreemde cirkels in de Namibische woestijn. Een Duitse ecoloog heeft de oplossing: termieten.
29 maart 2013

Is de Duitse hoogleraar Norbert Jürgens de man die het mysterie oplost van de fairy circles – elfencirkels? Deze wonderlijke kringvormige kale stukken zand, omgeven door een strook hoog gras, vind je met tienduizenden in de woestijn van Namibië. In de volksoverlevering zijn ze aangelegd door goden of geesten. Wetenschappers proberen al veertig jaar meer tastbare verklaringen te vinden. Zonder succes. Tot vandaag. Norbert Jürgens, hoogleraar biodiversiteit, evolutie en ecologie van planten in Hamburg, denkt nu de oorzaak voor eens en altijd te hebben achterhaald: de zandtermiet Psammotermes allocerus. Vandaag publiceert hij zijn onderzoek in Science.

Het onderzoek van Jürgens is zo gedegen en nauwgezet dat alle eerdere verklaringen van tafel lijken geveegd. Er zou in de cirkels geen gras groeien omdat de radioactiviteit er lokaal verhoogd is. Of dode exemplaren van de struik wolfsmelk zouden een giftige substantie uitscheiden die gras doodt. Ook termieten zijn al aangedragen als de veroorzaker van de kale plekken. Maar niet de zandtermiet die Jürgens nu voorstelt, maar een andere soort (Hosotermes mossambicus).

De Duitse ecoloog koos 40 locaties in de Namibische woestijn en op elke plek onderzocht hij 30 tot 100 fairy circles minutieus. Welke soorten komen er voor? Is er water? Hoeveel?

Hij ontdekte dat bij bijna alle cirkels maar één organisme consequent werd aangetroffen: de zandtermiet Psammotermes allocerus. Ook vond hij aan de randen een typisch kenmerk van deze zandtermiet: om de grassprieten zat een soort gemetselde laag zand. „Die laag zie je lang niet altijd omdat hij wordt vernietigd door de regen of door grote grazers”, laat Jürgens via email weten. Ook trof de Duitse ecoloog bij bijna alle cirkels een ondergronds netwerk aan van tunnels en galerijen, waarvan de wanden waren bedekt met een karakteristieke zwarte laag van organisch afval. Ook dit is bijzonder. Onderzoekers hebben vaak naar ondergrondse termietengangen gezocht, maar zelden gevonden. Hoe kan dat? „Je moet de bovenlaag van de grond heel voorzichtig en met grote zorg wegblazen. Als je met een schep aan de gang gaat krijg je de galerijen niet te zien. De wanden storten dan meteen in”, schrijft Jürgens.

Zijn onderzoek sluit mooi aan bij dat van de Amerikaan Walter Tschinkel. Die beschreef vorig jaar de levenscyclus van de cirkels, gebaseerd op satellietfoto’s, beelden van Google Earth en foto’s van toeristen, allemaal over meerdere jaren genomen – als toerist kun je een cirkel kopen, en met de opbrengst wordt lokaal natuurbeheer betaald. Bekend was al dat de cirkels uitsluitend op zandgrond voorkomen, in een gebied waar jaarlijks gemiddeld slechts 100 millimeter regen valt. Tschinkel ontdekte dat de grootste cirkels, met een gemiddelde diameter van 10 meter, in Angola liggen. Richting Zuid-Afrika krimpen ze. Daar zijn de cir kels gemiddeld nog maar 2 meter in diameter. Cirkels komen en gaan. Als ze ontstaan hebben ze al bijna direct hun definitieve grootte. Binnen vijf jaar verschijnt de rand met hoog gras. De gemiddelde levensduur van een cirkel is 41 jaar, zag Tschinkel (PLOS ONE, 2012).

De Duitse hoogleraar Jürgens trof ook bij de jongste cirkels consequent de zandtermiet aan. Hij denkt dat de termieten in een cirkel alle planten en zaden wegeten. Met een duidelijk doel. Valt er regen dan verdampt het water niet meteen via de planten, maar het sijpelt door tot dieper in de grond. Daar vormt zich een waterreservoir. Op dat water kunnen de termieten overleven, en het maakt tegelijk de groei van meerjarige grassen aan de rand van de cirkel mogelijk. Het zaad van dat randgras kan weer als voedsel dienen voor de termieten.

Jürgens noemt Psammotermes allocerus een actieve ingenieur van het landschap die zich kan meten met de bever. Doordat de zandtermiet een leefbare omgeving voor zichzelf weet te creëren, trekt hij talloze andere soorten aan. Mieren die de termieten eten. En gekko’s, aardvarkens, mollen, spinnen, vossen, jakhalzen. Bomen als de kameeldoring, een acaciasoort. De zandtermiet verandert woestijnachtige gebieden met alleen maar kortdurend leven in een rijk graslandschap. Leve de zandtermiet!
Bron: https://www.nrc.nl/nieuws/2013/03/29/zandtermiet-maakt-elfencirkel-1229952-a812326 
 

Is iedereen het met deze visie eens? Nou nee... Stepan Getzin doet met zijn team al 16 jaar onderzoek naar dit fenomeen en denkt dat het te maken heeft met de concurrentie voor water.

Onderzoeker Stephan Getzin, van het Helmholtz-centrum voor milieu onderzoek (UFZ) in Leipzig, Duitsland. Getzin en collega's lijkt de meest overtuigende verklaring voor fairy rings dat het gras in zelfregulerend patronen groeit te maken met concurrentie voor water.

"Fairy cirkels" die in de droge graslanden van Namibië vormen hebben wetenschappers verbijsterd voor decennia. In de nieuwste poging om uit te leggen de oorzaak van deze mysterieuze circulaire patches, draaide een groep onderzoekers aan luchtfoto's.

Van de antenne beelden ontdekten de wetenschappers dat sprookje cirkels zijn verdeeld in verrassend regelmatige patronen, die zou kunnen van de populaire theorie uitsluiten dat termieten de makers zijn.

"Het voorkomen van dergelijke patronen in de natuur is nogal ongewone," zei studie onderzoeker Stephan Getzin, van het Helmholtz-centrum voor milieu onderzoek (UFZ) in Leipzig, Duitsland, in een verklaring. "There must be bijzonder sterke regulering van de krachten aan het werk." [Image Gallery: Amazing 'Fairy cirkels' van de Namib woestijn]

Fairy cirkels zijn kale plekken, meestal omgeven door een ring van bloeiende vegetatie. Ze kunnen groeien tot 65 voet (20 meter) in diameter en kunnen hangen voor zo lang als 75 jaar.

Voor de afgelopen jaren, hebben wetenschappers aangeboden tot een scala aan hypothesen voor waarom deze ringen vormen in de droge graslanden overgang in de Namib woestijn. Hun verklaringen hebben varieerden van gras-doden sijpelt van koolwaterstoffen aan vleesetende mieren termiet voeding patronen.

Een bioloog onlangs uitgevoerd een volkstelling van organismen op fairy cirkels. Zijn resultaten, gedetailleerd in het tijdschrift Science vorig jaar bleek dat een soort zand termiet, Psammotermes allocerus, leefde bij de meerderheid van patches. Hij concludeerde dat de insecten leek te voeden op de wortels van het gras, de karakteristieke ringen maken.

Getzin en zijn collega's, echter zeggen termieten bevinden zich meestal in onregelmatige clusters in het wild; Zij betogen dat de insecten niet kon maken patronen zo consistent als degene die ze waargenomen in hun luchtfoto's.

"Er is, tot nu toe niet één enkel stuk van bewijsmateriaal waaruit blijkt dat sociale insecten kunnen homogeen verdeelde structuren te creëren op zo'n grote schaal," zei Getzin in een verklaring.

Getzin en collega's lijkt de meest overtuigende verklaring voor fairy rings dat het gras in zelfregulerend patronen groeit te maken met concurrentie voor water.

De onderzoekers vergeleken de situatie groeitrends in bossen. In een forest met jonge planten hebben de neiging te groeien op een relatief korte afstand naar elkaar. Maar door de jaren heen, verdunt vegetatie in een zelfregulerend proces zodat volwassen bomen hebben voldoende ruimte en middelen, aldus de onderzoekers. Resource concurrentie kan ook een zelf-georganiseerde formatie van fairy cirkels rijden.

De bevindingen waren gedetailleerd in het tijdschrift Ecography, zie link hieronder:
http://www.ecography.org/blog/new-studies-fairy-circles-need-account-new-observations-their-spatial-patterns 

Meer informatie ook te vinden op https://www.ufz.de/index.php?en=36656 

Beiden visies lijken plausibel, maar het gaat nog verder..
Onderzoekers van het Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) hebben ontdekt dat het patroon van de cirkels erg op die van menselijke huidcellen lijkt.

Hun studie werd gepubliceerd in  het blad Ecologische complexiteit, maar er kwam ook een artikel over in http://hln.be 

Mysterieuze 'feecirkels' in Namibië vertonen gelijkenissen met huidcellen 

© OIST.

De 'fairy circles' in de woestijn van Namibië blijven een raadsel. En het mysterie wordt enkel groter nu Japanse onderzoekers hebben ontdekt dat het patroon van de cirkels erg op die van menselijke huidcellen lijkt.

De cirkels komen voornamelijk voor in Namibië, maar werden eerder ook al gespot in Angola en Zuid-Afrika. Het zijn kale plekjes grond met een diameter tussen twee en vijftien meter, waarrond de groei van gras wordt gestimuleerd. Over hoe ze ontstaan, circuleren heel wat vreemde theorieën, van rollende zebra's tot termieten en mieren. Maar de precieze oorzaak blijft een mysterie.

Onderzoekers van het Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) namen satellietfoto's van de 'feecirkels', die willekeurig op verschillende plaatsen in de woestijnen van Namibië lijken te verschijnen. Met een computer trokken ze halfweg tussen ieder stel cirkels een lijn. Vervolgens telde de computer hoeveel buren elke cirkel omgaf en dat nummer werd vergeleken met voorgaande berekeningen over huidcellen van andere onderzoekers.

Het is een volledig verbluffende en vreemde link", zegt OIST-professor Robert Sinclair, die de eenheid mathematische biologie aan de universiteit leidt. De resultaten zijn haast identiek. De meeste 'feecirkels' en huidcellen hebben zes buren. Maar ook de percentages van het aantal cirkels en cellen met vier, vijf, zes, zeven, acht of negen buren zijn in essentie hetzelfde. 

Hoe de cirkels ontstaan en waarom er precies zo'n grote gelijkenis is met huidcellen, hebben de onderzoekers nog niet weten te ontrafelen. Maar "het feit dat we de gelijkenis hebben kunnen ontdekken is alvast erg belangrijk", meent Sinclair. "Dit suggereert dat er bepaalde types patronen zouden kunnen zijn die voorkomen in verschillende schaalgroottes."

© thinkstock.
Bron: http://www.hln.be/hln/nl/960/Buitenland/article/detail/2282385/2015/04/10/Mysterieuze-feecirkels-in-Namibie-vertonen-gelijkenissen-met-huidcellen.dhtml 

Kortom, na al die jaren is men het er nog niet over eens wat nou de daadwerkelijke oorzaak is van de elfencirkels. Het zal voorlopig nog wel een mysterie blijven.



  | Gewijzigd: 30 januari 2017, 12:10 uur, door Joyce.s