草原生水痘?專家再拆解納米比亞仙女圈

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納米比沙漠的仙女圈。 圖片來源:Hoberman Collection/Universal Images Group via Getty Images

麥田圈是人為惡作劇抑或非人為現象,一直眾說紛紜。非洲南部國家納米比亞也有另一種怪圈「仙女圈」(Fairy circle),形成原因成謎,科學家多年來提出不同假設,例如地下含有揮發性或有毒物質、土壤具放射性 、地底白蟻嚙食植物、死去的植物釋放有毒氣體等等。近日哥廷根大學自然學家 Stephan Getzin 等學者發表於期刊「植物生態學、演化和系統學」(PPEES)的研究再交出了另一個解釋 —— 植物缺水。

納米比亞西部納米比沙漠(Namib)的草地上,散佈著成千上萬紅色圓圈,這些「仙女圈」只存在於沙漠兩側、草原過渡至乾旱沙漠的偏遠地帶,每個圈直徑從 3 至 20 米不等,可存在長達 70 年;從高空俯瞰,密集散佈的程度甚至令人聯想到嚴重水痘。是飛龍吐出的毒氣、神明的腳印、小仙子們起舞⋯⋯ 當地人流傳好幾種神話傳說,但在科學家看來,這些解釋自然不合理。

近距離拍攝的仙女圈;仙女圈直徑大小由 3 至 20 米不等。 圖片來源:Edwin Remsberg/VWPics/Universal Images Group via Getty Images

但是學者們提出的大部分假設,同樣都未能證實。早年有研究指,放射性或有毒物質的假說均無證據支持。至於白蟻食草,2017 年普林斯頓大學的團隊,曾根據電腦模型模擬白蟻在地下建立領地對沙漠草植被的影響。模擬結果發現,白蟻群體之間會形成不同領土範圍,範圍大的會攻擊對方領土並擴張,直至遇上其他大小差不多的白蟻領土;邊界之間雖會發生衝突,但不會再有戰鬥和吞併。

然而,Getzin 的研究明確指出,仙女圈內草被的死亡原因並非由白蟻食草引起。團隊調查了納米布沙漠沿線共 10 個地區不同的仙女圈,刨挖圈內的草,觀察其根部損傷跡象,發現即使植物明顯枯乾,根部卻未見受損,狀況與仙女圈外其他草的根十分相似。Getzin 又指:「圈內大多數區域的草是突然不見,這情況不能用白蟻活動來解釋。因為牠們的生物量(biomass)不足以吃光那些草。」

另外,研究小組在納米布沙漠一帶追查降雨的兩年多時間裡,尚有其他發現。他們在降雨後定期採集仙女圈的土壤水分樣本。根據觀察,幼草會在降雨後立即在仙女圈中心處開始生長,但 10 日後即告枯萎,20 日後圈內所有草死亡。相比之下,圓圈邊緣的草依舊健康。研究人員認為,仙女圈的生成,與水的擴散有關。

Getzin 解釋:「草在納米布的高溫下,會持續蒸發失去水分,所以它們的根部一直吸收周圍的土壤水分(soil moisture)。」研究人員認為,仙女圈一帶的草會適當分享水分,使得各個圓形斑塊在草被散佈。「結果表明,即使圈與圈距離超過 7 米,土壤中的水分也會在這些沙土中迅速水平延展。通過形成分佈均勻的仙女圈圖案景觀,草成為生態系統工程師,在植被間隙裡直接取得水資源。」

納米比亞仙女圈雖然獨特,但 Getzin 補充:「世界上其他各種惡劣乾旱地也有相關植被自我組織(self-organized)的結構。在這些情形下,植物除了以這種幾何形狀精確生長外,沒有其他生存可能。」研究人員認為,瞭解這些植被生存機制,有助應對日益加劇的乾旱現象。