Thomas Dressler/ImageBroker/Shutterstock
Aan de rand van de Namib-woestijn in Namibië verschijnen zogenaamde sprookjescirkels, of kale plekken die patronen vormen die zich kilometers ver kunnen uitstrekken.
Meld u aan voor de wetenschapsnieuwsbrief Wonder Theory van CNN. Verken het universum met nieuws over fascinerende ontdekkingen, wetenschappelijke vooruitgang en meer.
CNN
—
Ronde schijven van onvruchtbaar vuil, bekend als ‘sprookjescirkels’, zien eruit als rijen stippen die zich kilometers boven de grond kunnen verspreiden. De mysterieuze oorsprong van dit fenomeen intrigeert wetenschappers al tientallen jaren, en het is mogelijk veel wijdverspreider dan eerder werd gedacht.
Feeëncirkels zijn voorheen alleen waargenomen in de dorre gebieden van de Namib-woestijn in Zuid-Afrika en de outback van West-Australië. Maar een nieuwe studie gebruikte kunstmatige intelligentie om plantpatronen te identificeren die op sprookjescirkels lijken op honderden nieuwe locaties in vijftien landen op drie continenten. Dit zou wetenschappers kunnen helpen chimere circuits en hun samenstelling op wereldschaal te begrijpen.
Voor het nieuwe onderzoek dat maandag in het magazine verschijnt Proceedings van de Nationale Academie van WetenschappenDe onderzoekers analyseerden datasets met satellietbeelden met hoge resolutie van Droge landenOf dorre ecosystemen met weinig regenval van over de hele wereld. Bij de zoektocht naar denkbeeldige circuitachtige patronen werd gebruik gemaakt van een neuraal netwerk, een soort kunstmatige intelligentie die informatie verwerkt op een manier die vergelijkbaar is met die van de hersenen.
“Het gebruik van op AI gebaseerde modellen op satellietbeelden is de eerste keer dat dit op grote schaal wordt gedaan om denkbeeldige cirkelachtige patronen te detecteren”, zegt hoofdonderzoeksauteur Dr. Emilio Gerado, een datawetenschapper bij het Interdisciplinair Instituut voor het Milieu. Studies aan de Universiteit van Alicante in Spanje, in e-mail.
Ten eerste hebben de auteurs van het onderzoek het neurale netwerk getraind om denkbeeldige cirkels te herkennen door meer dan 15.000 satellietbeelden in te voeren die over Namibië en Australië zijn genomen. Op de helft van de foto’s waren sprookjescirkels te zien, op de andere helft niet. De wetenschappers voedden hun AI vervolgens met een dataset met satellietwaarnemingen van bijna 575.000 percelen over de hele wereld, elk ongeveer 1 hectare groot. Het neurale netwerk scande de planten in die afbeeldingen en identificeerde terugkerende cirkelvormige patronen die leken op bekende denkbeeldige cirkelpatronen, en evalueerde de afmetingen en vormen van de cirkels, evenals hun locaties, patroondichtheden en verspreiding.
De resultaten van deze analyse vereisten vervolgens menselijke beoordeling, zei Girado. “We moesten handmatig enkele kunstmatige en natuurlijke structuren verwijderen die geen sprookjescirkels waren, gebaseerd op de interpretatie van de beelden en de context van het gebied”, legde hij uit.
De resultaten toonden 263 droge gebieden aan waar cirkelvormige patronen bestonden die vergelijkbaar waren met de denkbeeldige cirkels in Namibië en Australië. Deze dorre gebieden waren verspreid over heel Afrika (de Sahel, de Westelijke Sahara en de Hoorn van Afrika) en waren ook geclusterd in Madagaskar en West-Centraal-Azië, evenals in Centraal- en Zuidwest-Australië.
Feeëncirkels zijn niet het enige natuurverschijnsel dat ronde, zich herhalende plekken in een landschap kan produceren. Eén factor die sprookjescirkels onderscheidt van andere soorten vegetatiespleten is de aanwezigheid van een sterk georganiseerd patroon tussen de cirkels, zei dr. Stefan Getzen, onderzoeker bij de afdeling Ecosysteemmodellering aan de Universiteit van Göttingen in Duitsland.
Getzen en collega’s publiceerden in november 2021 een paper Definitie van denkbeeldige cirkels En wat het uniek maakte, waarbij hij zich concentreerde op de details van de algemene stijlstructuur, vertelde hij CNN in een e-mail. Volgens Getzen, die niet betrokken was bij het laatste onderzoek, zijn de nieuw ontdekte patronen onvoldoende.
“Denkbeeldige circuits worden gedefinieerd door het feit dat, in principe, Mogelijkheid om een “ruimtelijk periodiek” patroon te vormen.wat “aanzienlijk netter” is dan de andere patronen – en geen van de patronen in het onderzoek overschreed die hoge drempel, zei Getzen.
Maar in werkelijkheid bestaat er geen universeel aanvaarde definitie van denkbeeldige cirkels, zei Girado. Hij en zijn collega’s identificeerden potentiële chimere circuits – door de grootte en vorm van individuele circuits te meten, evenals de patronen die ze gezamenlijk vormen – door te verwijzen naar richtlijnen die in verschillende gepubliceerde onderzoeken zijn opgesteld. De schaal van deze ruimtelijke patronen, in de oude en nieuwe fantasiecircuits, is ‘ongeveer hetzelfde’, zei hij.
Van de nieuwe locaties die zijn geïdentificeerd, zijn sommige erin geslaagd goedkeuring te krijgen van dr. Fiona Walsh, die als onderdeel van een internationaal team sprookjescirkels in de Australische outback onderzocht. “De verspreiding van patronen in Australië lijkt consistent te zijn met een deel van wat we eerder hebben gerapporteerd,” zei Walsh. Een etnomethodoloog aan de Universiteit van West-Australië. Walsh nam niet deel aan de nieuwe peiling.
De auteurs van het onderzoek verzamelden ook omgevingsgegevens waar de cirkels werden waargenomen, en verzamelden bewijsmateriaal dat zou kunnen duiden op de oorzaak van hun vorming. De onderzoekers stelden vast dat de sprookjesachtige patronen vaker voorkwamen op zeer droge zandgronden met een hoge alkaliteit en weinig stikstof. Wetenschappers ontdekten ook dat de sprookjesachtige patronen hielpen bij het stabiliseren van ecosystemen, waardoor de weerstand van het gebied tegen verstoringen zoals overstromingen of ernstige droogte werd vergroot.
Maar de vraag “Wat zijn denkbeeldige cirkels?” De auteurs van het onderzoek melden dat de zaak complex is en dat de factoren die sprookjescirkels creëren van locatie tot locatie kunnen variëren. Getzen schreef eerder dat bepaalde klimatologische omstandigheden, gekoppeld aan zelfregulering bij planten, sprookjescirkels in Namibië veroorzaakten, en hoewel insecten zoals termieten profiteren van droge plekken, produceren hun activiteiten niet direct de patronen, zei hij in de e-mail. .
Walsh zei echter dat sprookjeskringen in Australië nauw verbonden waren met termietactiviteit. Hun team onderzoekZe zei dat termieten in West-Australië en in het Northern Territory, uitgevoerd in nauwe samenwerking met de Aboriginals, een integraal onderdeel zijn van de werking van sprookjescirkels, genaamd “linyji” in de Manyjilyjarra-taal, en “mingkirri” in de Warlpiri-taal. CNN in een e-mail.
“Inheemse volkeren verklaren deze patronen al sinds de jaren tachtig en zeggen dat ze deze al generaties lang kennen, misschien wel duizenden jaren”, zegt Walsh.
“In Australië spelen termieten niet alleen een rol”, voegde ze eraan toe. “Het is het basismechanisme en de verklaringen moeten zich richten op de dynamiek van termieten, gras, bodem en water.”
Veel vragen over de sprookjescirkels moeten nog worden beantwoord, en de auteurs van de nieuwe studie zijn optimistisch dat hun mondiale atlas een nieuw hoofdstuk zal openen in de studie van deze vreemde dorre plekken.
“We hopen dat de informatie die we in het artikel publiceren wetenschappers over de hele wereld nieuwe onderzoeksgebieden zal bieden die nieuwe mysteries in de vorming van chimere circuitpatronen zullen oplossen”, aldus Girado.
Mindy Weisberger is een wetenschappelijk schrijver en mediaproducent wiens werk is verschenen in WordsSideKick.com, Scientific American en How It Works.
“Amateur-organisator. Wannabe-bierevangelist. Algemene webfan. Gecertificeerde internetninja. Fanatieke lezer.”
More Stories
Tonijnkrabben, noch tonijn, noch krabben, zwermen rond San Diego
Wetenschappers stellen een nieuwe theorie over continentale vorming voor
SpaceX heeft vanuit Florida 23 Starlink-satellieten gelanceerd