Què són els cercles de fades, un enigmàtic fenomen natural més estès del que es pensava

L'enigmàtic fenomen natural dels "cercles de fades", que fins ara se situava només a Namíbia i a Austràlia, ha adoptat una dimensió global arran d'un estudi liderat des de la Universitat d'Alacant, que ha localitzat 263 d'aquestes formacions en 15 països de tres continents, que fins ara es desconeixien.

L'estudi, publicat a la revista PNAS (Proceeding of the National Academy of Science), revela un "atles ecològic mundial", realitzat a través d'imatges per satèl·lit amb l'ajuda de la intel·ligència artificial, de la distribució mundial d'aquests fenòmens i els factors ambientals que n'expliquen la formació. 

Què són els cercles de fades?

Es tracta de formacions de vegetació circulars al voltant d'un espai de terreny nu que s'estenen com a patró en zones àrides. Vistes des de l'aire, semblen hexàgons i durant dècades han estat un misteri.

Conegudes també com a "rotllanes de bruixes" o "petjada dels déus" justament pel misteri i les llegendes que sempre les han envoltat, hi ha diverses teories científiques sobre aquests patrons de la vegetació a les quals l'estudi aporta nova informació. 

Fins ara, es considerava un fenomen estrany només descrit en unes zones desèrtiques de Namíbia i més tard també descoberts a Austràlia.

Ara, l'equip científic encapçalat per Emilio Guirado, investigador del Laboratori d'Ecologia de Zones Àrides i Canvi Global de la Universitat d'Alacant (UA), i amb la col·laboració del CSIC a través del BioFunfLab i de l'Institut de Recursos Naturals i Agrobiologia de Sevilla (IRNAS-CSIC), han demostrat que no són formacions tan rares sinó que n'hi ha centenars arreu del món. 

A més de les ja conegudes, n'han detectat en noves zones de Namíbia i Austràlia, però també al Sahel, el Sàhara Occidental, la Banya d'Àfrica, Madagascar, al sud-oest d'Àsia i al centre i sud-oest d'Austràlia, entre d'altres. 

"El nostre estudi proporciona evidències que les formacions de vegetació en cercles de fades són molt més comunes del que es pensava amb anterioritat, cosa que ens ha permès, per primera vegada, comprendre globalment els factors que afecten la seva distribució", diu Manuel Delgado, del Laboratori de Biodiversitat i Funcionament Ecosistèmic (BioFunLab) i coautor d'aquest estudi.

En aquest sentit, l'estudi determina, a més, les característiques comunes del sòl i del clima que afavoreixen la formació i la capacitat d'estabilitat i resistència d'aquests ecosistemes i relacionar-los amb situacions de canvi climàtic.

"Analitzar els seus efectes en el funcionament dels ecosistemes i descobrir els factors ambientals que en determinen la distribució és fonamental per comprendre millor les causes de la formació d'aquests patrons de vegetació i la importància ecològica", afegeix el professor Guirado des de la UA.

Com es formen?

Fins ara no s'havien analitzat els factors climàtics, edàfics (sobre la naturalesa del sòl) i ambientals que determinen la distribució a escala global dels cercles de fades, perquè només es coneixien a Namíbia i una part d'Austràlia.

Així, una segona part del treball va ser creuar els resultats de les localitzacions dels cercles de fades amb un altre programa d'intel·ligència artificial entrenat per estudiar els ambients i l'ecologia de les zones àrides per determinar si hi havia característiques comunes que afavorissin l'aparició d'aquests patrons.

El resultat va ser que es troben sempre en terrenys sorrencs. "On hi ha sorra hi pot haver cercles de fades, però no en zones no sorrenques", assegura Guirado a El País. També els terrenys amb pocs nutrients --un baix contingut de nitrogen-- i una precipitació mitjana inferior a 200 mm/any coincideixen amb els cercles de fades.

"Hem mostrat que un clima amb escasses precipitacions, baix contingut en nitrogen a terra, o un alt percentatge de sorra, entre d'altres, són els impulsors més importants per explicar que els cercles de fades es trobin on són", explica Guirado.

També han observat que la mida i la forma dels cercles estan directament relacionats amb l'índex d'aridesa, és a dir, amb les precipitacions i l'evapotranspiració (l'evaporació des del terra i des de la superfície coberta per les plantes i la transpiració des de les fulles de les plantes), de manera que, com més aridesa, els cercles de fades són més grans i la forma s'aproxima més a un cercle perfecte.

"Aquest estudi ha tingut en compte múltiples variables fins avui no considerades, com l'albedo (reflectància de la llum sobre el terreny) o l'estat dels aqüífers", assenyala Jaime Martínez-Valderrama, científic de l'Estació Experimental de Zones Àrides (EEZA-CSIC) i coautor de l'estudi.

La teoria dels tèrmits

Entre les hipòtesis sobre la formació dels cercles de fades hi ha la que ho atribueix a l'acció dels tèrmits. Ara, aquest estudi no ho descarta com a factor predictiu en zones com Namíbia, Austràlia o el Sahel, però considera que tant els tèrmits com les formigues han tingut una importància baixa, a nivell global, ja que hi ha zones on s'han format cercles sense la presència d'aquests insectes.

Des que el 1971 l'ecologista Ken Tinley va observar aquestes formes de vegetació circulars al desert costaner del Namib, a Namíbia, els estudis en aquella zona van concloure que eren els tèrmits que es menjaven la vegetació a l'interior dels cercles. El 2017, investigadors australians van descobrir nous cercles de fades al desert occidental. Els científics australians van descartar la "teoria dels tèrmits", atribuint la formació a mecanismes espontanis d'autoorganització biològica. Tanmateix, aquell mateix any, altres investigadors, basant-se en el coneixement dels aborígens, van vincular els cercles de fades australians amb una altra espècie de tèrmits. 

Per tant, els investigadors espanyols no descarten que els insectes hi tinguin un paper, però que per aclarir el misteri creuen que calen més investigacions sobre el terreny.

Altres teories que parlen de fuita de gas o d'intoxicació del sòl es van descartar. Però l'enigma ecològic de la formació de patrons a la vegetació que responen a l'autoorganització, segons recull l'estudi, s'acosten cada cop més a la teoria del matemàtic Alan Turing, i es produeixen en ecosistemes amb aigua limitada.

Supervivència i resistència al canvi climàtic

L'actual estudi global apunta a factors espontanis de la vegetació que, a través d'aquest mecanisme, optimitza els recursos, el medi i la seva supervivència.

"Esperem que aquestes dades inèdites siguin útils per als que estiguin interessats a comparar el comportament dinàmic d'aquests patrons amb altres de presents en zones àrides de tot el món", apunta Guirado. L'estudi representa una base de dades que podria ser útil per determinar si els patrons de vegetació dels cercles de fades són més resilients al canvi climàtic i altres pertorbacions.

Els autors de l'estudi han comparat l'estabilitat de la productivitat primària de la vegetació dels cercles de fades (és a dir, l'equilibri entre la matèria orgànica que produeix amb la fotosíntesi i la part que consumeix per obtenir energia gràcies a la respiració) amb altres ecosistemes. El resultat és que aquest equilibri varia molt menys en els cercles de fades que sense aquesta estructura. 

"Aquests resultats proporcionen la primera evidència empírica d'una estabilitat més gran de la productivitat dels cercles de fades, una propietat clau dels ecosistemes que està relacionada amb la provisió estable de serveis ecosistèmics com la quantitat del farratge", detalla Fernando T. Maestre, catedràtic de la UA.

"Aquests resultats també obren la porta a investigacions sobre si aquests patrons espacials poden ser indicadors de la degradació dels ecosistemes amb el canvi climàtic, com és el cas d'altres patrons espacials de la vegetació en zones àrides", afegeix Miguel Berdugo, coautor de la publicació.

L'estudi aporta novetats sobre els cercles de fades, però també planteja un interrogant: l'estudi no n'ha trobat cap al continent americà, malgrat que hi ha zones desèrtiques amb característiques òptimes --terreny sorrenc, sòl pobre en nitrogen i poca pluja--, un nou misteri pendent d'explicació.