Theorien zur Entstehung der rätselhaften Ringmuster im afrikanischen Grasland überprüft Feenringe: zu ordentlich für Termiten? - scinexx | Das Wissensmagazin
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Theorien zur Entstehung der rätselhaften Ringmuster im afrikanischen Grasland überprüft

Feenringe: zu ordentlich für Termiten?

Blick auf die mysteriösen Feenkreise im Marienflusstal in Namibia. Die geheimnisvollen, kahlen Flecken im Grasland kommen zu Millionen im Übergang zur Namib-Wüste vor. © Stephan Getzin/UFZ

Rätselhafte Ringe: Im Südwesten Afrikas zeigt das Grasland auffallend regelmäßige Kreismuster. Wie diese Feenringe entstehen, war bisher unklar, einige Forscher vermuteten Termiten als Verursacher. Doch ein internationales Forscherteam präsentiert nun eine andere Erklärung: Durch Wassermangel bildet das Gras die Ringe ganz von selbst. Die Termiten seien dagegen unschuldig, so die Forscher im Fachjournal „Ecography“.

Die Landschaft sieht aus, als hätte sie Sommersprossen: Das Grasland am Rande der Namib Wüste im Nordwesten Namibias ist übersät mit kahlen, runden Flecken. Manche sind nur ein paar Meter groß, andere erreichen Durchmesser bis zu zwanzig Metern. Während das Innere dieser „Feenkreise“ völlig kahl ist, haben sie meistens einen Rand aus dichterem, kräftigem Gras.

Termiten-Theorie hat Lücken

Seit Jahrzehnten versuchen Wissenschaftler zu erklären, wie die auffälligen, vegetationsfreien Kreise in afrikanischen Graslandschaften zustande kommen. Wie ein solcher Ring neu entsteht, hat bislang niemand direkt beobachtet. Vor etwa einem Jahr präsentierte ein Hamburger Biologe dann eine Lösung des Rätsels: Termiten sollten verantwortlich sein, indem sie unterirdisch die Wurzeln der Gräser abnagen.

Allerdings hat diese Theorie einige Lücken, führt Stephan Getzin vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig aus: Luftbilder lassen vermuten, dass die Feenkreise zu regelmäßig angeordnet sind, um von Tiervölkern wie Termiten geschaffen zu sein. „Ein solches Muster ist in der Natur sehr ungewöhnlich“, sagt Getzin und betont: „Es gibt bisher keinen einzigen Hinweis darauf, dass soziale Insekten großflächig so homogen verteilte Strukturen schaffen können.“ Im Gegenteil: Sämtliche Untersuchungen über die Verteilung von Termiten und Ameisen in Trockengebieten berichten eher von unregelmäßigen, geklumpten Mustern.

Austretendes Gas oder Wassermangel?

Termiten kommen daher seiner Ansicht nach nicht in Frage – aber was dann? Neben der Termiten-Theorie gibt es auch Wissenschaftler, die aus der Erde aufsteigende Kohlenwasserstoffe für die kahlen Ringe verantwortlich machen. Diese könnten in Gesteinsschichten wie in einem Schornstein aufsteigen und die Vegetation an der Oberfläche abtöten. Eine dritte Fraktion von Wissenschaftlern vermutet, dass die Gräser wegen der starken Konkurrenz um Wasser im Übergangsbereich zwischen Grasland und Wüste sich ganz von selbst in solchen Flecken-Mustern organisieren.

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Nahaufnahme eines Feenkreises: Nichts wächst in seinem nahezu kreisrunden Inneren. Die Größen der Feenkreise können von zwei bis über zwanzig Metern Durchmesser variieren. © Stephan Getzin/UFZ

Anhand der Luftbilder hat Getzin gemeinsam mit Kollegen aus Göttingen, Italien und Israel diese gängigen Theorien zur Entstehung der rätselhaften Kreise überprüft. „Wir haben dabei einen ganz neuen Forschungsansatz verwendet“, sagt der Forscher. Mit statistischen Methoden lässt sich analysieren, wie sich die kahlen Flecken in der Landschaft verteilen: Liegen sie einfach zufällig in der Gegend herum wie die Geldstücke, die aus einem Portemonnaie gefallen sind? Häufen sie sich in bestimmten Gebieten? Oder brauchen sie vielleicht einen bestimmten Mindestabstand zu ihren Nachbarn?

Zu gleichmäßig für Termiten

Die statistische Auswertung bestätigte zunächst: Für Termiten als Ursache sind die Kreise in der Tat viel zu ordentlich verteilt. Auch die Gasaustritte aus dem Erdreich würden sich nach Ansicht der Forscher wohl kaum flächendeckend dermaßen gleichmäßig anordnen. Es bleibt also die dritte Theorie von der Konkurrenz unter den Pflanzen.

Und die kann durchaus ein homogenes Muster in eine Landschaft zaubern: Während zum Beispiel in einem jungen Wald die Pflanzen noch eng zusammenstehen, dünnt die Vegetation im Laufe der Jahrzehnte von selbst aus. Schließlich braucht jeder erwachsene Baum genügend Platz und Nährstoffe und kann daher nur mit genügend Abstand zu seinen Nachbarn richtig gedeihen. Ein ähnlicher Konkurrenz-Prozess um Ressourcen könnte auch zur Selbstorganisation des Feenkreismusters führen.

Computermodell bestätigt Selbstorganisation

Mit einem Computermodell haben Getzin und seine auf solche Prozesse spezialisierten israelischen Kollegen die unterirdische Konkurrenz um Wasser und die dadurch entstehende Pflanzenverteilung simuliert. Tatsächlich tauchten auf dem Bildschirm ganz ähnliche Muster auf wie auf den realen Luftbildern aus Namibia. Und bei allen statistischen Analysen stimmten die Merkmale von simulierten und echten Feenkreisen nahezu deckungsgleich überein.

Für den UFZ-Forscher ist das ein überzeugendes Indiz dafür, dass die geheimnisvollen Flecken tatsächlich durch eine Selbstorganisation der Gräser entstanden sein könnten: „Wir halten das derzeit für die überzeugendste Erklärung“.

(Ecography, 2014; doi: 10.1111/ecog.00911)

(Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ, 21.05.2014 – AKR)

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