حل لغز “دوائر خيالية” ظهرت في الصحراء الإفريقية

كشفت دراسة جديدة أنه يمكن تفسير الدوائر الغامضة في الصحراء من خلال نظرية عمرها 70 عاما من آلان تورينغ.

والآن، تُستخدم نظرية تسمى نمط تورينغ، ابتكرها عالم الرياضيات الإنجليزي الشهير، لشرح “الدوائر الخيالية” الغريبة لعشب الصحراء.

وتأتي الدوائر الغريبة عبارة عن بقع مميزة من التربة الصافية، توجد في العشب الصحراوي. ورُصدت لأول مرة في صحراء Namib بجنوب إفريقيا.

ويناقش العلماء لماذا وكيف تتشكل بطرق مماثلة في جميع أنحاء العالم، لسنوات.

وكانت هناك العديد من النظريات المقترحة في الماضي، بما في ذلك حفر النمل الأبيض اللوم. ومع ذلك، يعتقد فريق من العلماء أن لديهم تفسيرا أكثر منطقية.

وكتب فريق البحث، بقيادة عالم البيئة ستيفان غيتزين، من جامعة غوتنغن: “هناك عدم توازن قوي بين نماذج الغطاء النباتي النظرية وافتراضاتهم المسبقة وندرة الدليل التجريبي على صحة العمليات المنمذجة من وجهة نظر بيئية”.

وأخذ الفريق طائرات من دون طيار وكاميرات إلى الصحراء الأسترالية، لفحص الدوائر الخيالية بأنفسهم.

ووجدوا أن الدوائر كانت أقوى في أعشاب الصحراء، التي كانت تعتمد على الماء.

كما ربطوا الدوائر بنمط تورينغ، وهذه نظرية مفادها أن بعض الأنظمة الموحدة، مثل الأعشاب الصحراوية التي تنمو في الصحاري المختلفة، يمكن أن تؤدي إلى أنماط مستقرة عندما يزعجها شيء ما، مثل الحاجة الماسة للبحث عن الماء.

وقال غيتزين: “الشيء المثير للاهتمام هو أن الأعشاب تعمل بنشاط على هندسة بيئتها من خلال تشكيل أنماط فجوات متناظرة. وتستفيد النباتات من المياه الجارية الإضافية التي توفرها الدوائر الخيالية الكبيرة، وبالتالي تحافظ على عمل النظام البيئي القاحل حتى في الظروف القاسية والجافة جدا. ومن دون التنظيم الذاتي للأعشاب، من المحتمل أن تصبح هذه المنطقة صحراء، تهيمن عليها التربة الجرداء”.

وأضاف الفريق: “من خلال تشكيل أنماط فجوة دورية، يستفيد الغطاء النباتي من موارد المياه الإضافية، وبالتالي يحافظ على عمل النظام البيئي عند قيم هطول الأمطار المنخفضة مقارنة بالنباتات المنتظمة”.

ويخطط الفريق لمضاعفة العمل الميداني للمزيد من البحث في أنماط العشب.