As origens das numerosas manchas redondas expostas nas pastagens africanas, conhecidas como círculos de fadas, têm sido objecto de discussão entre investigadores há mais de uma década. Em um estudo recente, o biólogo Prof. Norbert Jürgens e o cientista do solo Dr. Alexander Gröngröft, da Universidade de Hamburgo, confirmaram que os cupins são a causa dos círculos de fadas. Ao mesmo tempo, refutam o argumento central apresentado pelos modeladores de ecossistemas de que os círculos de fadas são causados pela autorregulação das gramíneas.
Os cientistas confirmaram que as térmitas da areia criam círculos de fadas africanos e derrubaram a teoria de que os prados se auto-regulam, demonstrando que estes círculos de fadas armazenam água ao longo do tempo. A foto acima é um círculo de fadas no deserto do Namibe. Fonte da imagem: UHH/MIN/Juergens
Já em 2013, o botânico Norbert Jürgens, de Hamburgo, publicou um artigo apontando que cupins subterrâneos puros do gênero Psammotermes criam manchas expostas e conseguem armazenamento de água a longo prazo, apesar das chuvas pouco frequentes, eliminando plantas na areia. Esta explicação foi publicada na revista Science e confirmada nos anos seguintes por entomologistas da África Austral (Professor Mike Peake, Dr. John Henschel, Dr. Kelly Flig).
Este misterioso fenômeno também foi estudado por outros pesquisadores, como os da Universidade de Göttingen, usando métodos de modelagem. Pesquisadores publicaram artigos (Getzin et al., 2015, 2022) afirmando que manchas nuas são causadas pela auto-organização das gramíneas. As gramíneas absorvem água de maneira desigual através de seus sistemas radiculares e por meio de ampla difusão no solo arenoso, resultando na morte das gramíneas em áreas nuas.
Além disso, medindo a humidade do solo a uma profundidade de 20 centímetros abaixo dos círculos de fadas, descobriram fenómenos de secagem e explicaram-nos à relva circundante que absorve rapidamente a água horizontalmente.
Escrevendo no PPEES, Norbert Jürgens e Alexander Gröngröft refutam o argumento central dos modeladores de Göttingen: No seu estudo, Jürgens e Alexander Gröngröft demonstraram a presença de térmitas da areia em mais de 1.700 círculos de fadas na Namíbia, Angola e África do Sul.
As medições de umidade do solo citadas por Getzin et al. (2022) como evidência para a hipótese de auto-organização coincidem com as de Jürgens 2013. No entanto, as duas explicações diferem: os modeladores fizeram medições na camada superficial do solo e interpretaram a secagem da camada superficial do solo como a grama circundante retirando a umidade, enquanto Jürgens mostrou em 2013, medindo simultaneamente a umidade do solo em quatro profundidades diferentes (até 90 cm de profundidade), que os círculos de fadas no subsolo podem armazenar água por longos períodos de tempo.
"Além do mais, a análise e as medições laboratoriais das propriedades hidrológicas da areia do deserto do meu colega Glenn Groft invalidam uma base importante para a hipótese de autorregulação", disse Jürgens. "A condutividade hidráulica da areia de granulação grossa do Círculo das Fadas, onde vivem os cupins, é realmente alta durante chuvas fortes, e grandes quantidades de água podem escoar rapidamente através de grandes poros. Mas é uma história completamente diferente quando a areia libera água facilmente móvel e profunda o suficiente para secar menos de 8 por cento do volume do solo. "
Neste momento, a água só pode ser armazenada nos pontos de contato entre os grãos de areia. Sem uma película contínua de água, a condutividade da água no solo cai para um nível muito baixo. Isto significa que em níveis de umidade abaixo do círculo de fadas (volume ≤ 5%), a capacidade de transporte de água líquida em curtas distâncias é "muito baixa". Este fenômeno físico é evidenciado pela formação de uma camada de areia seca diretamente na superfície do solo, acima do subsolo úmido.
“De acordo com o conhecimento atual, a situação de transporte horizontal de água de vários metros ao longo de vários dias postulada por representantes da autorregulação é fisicamente impossível. Portanto, o debate sobre explicações opostas dos fenômenos biológicos acaba sendo determinado pela física, neste caso pela física do solo”, diz Jürgens. "As medições de umidade do solo dos círculos de fadas e as propriedades hidráulicas do solo arenoso encontradas em laboratório excluem a hipótese de autorregulação como uma explicação para os círculos de fadas. Portanto, a razão para a formação de círculos de fadas é óbvia - os cupins da areia ganham uma considerável vantagem de sobrevivência através do armazenamento de umidade do solo. "