מחקר מגלה למה צמחים באזורים צחיחים נוטים להסתדר במעגלי פיות

מחקר שפורסם השבוע מצליח לשפוך אור על תופעת טבע חידתית — מעגלי פיות (FAIRY CIRCLES). מדובר במעגלים המופיעים בתבניות מסודרות בין מרבדי צמחייה באזורים צחיחים בנמיביה ובאוסטרליה. על פי המחקר, שפורסם בכתב העת של האקדמיה הלאומית למדעים בארה"ב ושבו שותפים מדענים מישראל, הצמחים באזורים אלה מסתדרים במרחב כך שביניהם נוצרים המעגלים, המשמשים אותם לאגירת מים.

תופעה זו מעסיקה מדענים כבר שנים רבות, וההסברים השונים שניתנו לה עדיין נמצאים במחלוקת. על פי אחת התאוריות, המעגלים נוצרו מפעילות טרמיטים החיים מתחת לקרקע וניזונים משורשים של צמחים, וכך מונעים מהם להתפתח. הסבר אחר לתופעה, שעומד בבסיס המחקר, מציע כי המעגלים המסתוריים נוצרים כתוצאה מתחרות בין צמחים על מים באזורים צחיחים. רעיון זה מבוסס על תאוריה מתמטית המסבירה ארגון עצמי של תבניות בטבע, שאחד מהוגיה הוא אלן טיורינג, המתמטיקאי הבריטי שפיצח את קוד האניגמה (הצופן הגרמני) במלחמת העולם השנייה. דוגמאות לתבניות כאלו הן עננים המסתדרים בצורת פסים, משושים הנוצרים על אבני בזלת או אפילו פסי הזברה.

• שונית האלמוגים באוסטרליה בסכנת הכחדה
• באוסטרליה כסף לא גדל על 
העצים - זהב דווקא כן
• בנמיביה מלמדים את הצ'יטות לצוד גם ליד אריות ונמרים

את שתי התיאוריות ניסו לבדוק החוקרים באזורים צחיחים בנמיביה ובאוסטרליה. את המחקר האמפירי הובילו ד"ר סטפן גצין ממרכז הלמהולץ למחקר סביבתי שבגרמניה בשיתוף ד"ר חזי יצחק ופרופ' יצחק קטרה מאוניברסיטת בן גוריון. המחקר התיאורטי הובל על ידי פרופ' אהוד מירון מאוניברסיטת בן גוריון בשיתוף תלמידי המחקר יובל צלניק ועומר צוק.

המדענים לא מצאו קשר בין מיקומי מעגלי הפיות ולבין הימצאותם של טרמיטים. מנגד, הם גילו קשר מרשים בין תבניות המעגלים שהתגלו באוסטרליה ובנמיביה לבין התבניות שחזה המודל המתמטי. בשני האזורים, כפי שחזו, קיומם של המעגלים סייעו לצמחים לנצל עד תום את המים שיורדים באזור. הם גילו כי פני הקרקע של מעגלי הפיות באוסטרליה מכוסים בקרום קשיח המצמצם את קצב חלחול המים לקרקע ובכך גורם להם לזרום אל שולי המעגל. תנועת המים ממריצה את גידול הצומח במקום שצפיפותו גבוהה ומדכאת את הצומח במקום שצפיפותו נמוכה. בנמיביה פועל מנגנון שונה המבוסס על חלחול מים לקרקע החולית של המעגלים וממנה אל שורשי הצמחים. צלניק ומירון הצליחו לתאר את המנגנון הזה באמצעות מודל שפורסם לפני חצי שנה יחד עם ד"ר גולן בל מאוניברסיטת בן גוריון.

"המחקר על תבנית עיגולי הפיות מבסס את התורה המתמטית של יצירת תבניות אחרות במרחב שהוא הומוגני", אמר אתמול מירון, "יש לזה משמעויות רבות מבחינת תפקודים בטבע. במקרה של הצמחים מדובר בהשגת מים באזורים שבהם משאב זה הוא במחסור. היה קשה לעקוב אחרי זה בתנאי מעבדה כי מדובר בתהליכים שאורכים שנים רבות. לכן, עיגולי הפיות באוסטרליה ובנמיביה הם סוג של מעבדות סביבתיות".