科學家在全球數百個地點發現神秘的”仙女圈”
研究表明,以前只在納米比亞和澳洲發現的仙女圈,現在已在三大洲15 個國家的250 多個地點被發現。仙女圈是世界乾旱地區最迷人、最神秘的自然現象之一。這些神秘的圓圈表現為被植被環包圍的裸露土塊,直到最近,只有在納米比亞和澳洲才有記錄。
研究人員利用人工智慧識別了全球263 個具有仙女圈圖案的地點,這些仙女圈圖案以前僅在納米比亞和澳洲為人所知。這項研究揭示了與仙女圈形成相關的某些環境因素,並表明仙女圈可能是生態系統健康和抵抗氣候變遷能力的指標。
多年來,人們提出了多種假說來解釋它們的形成,從而引發了關於它們形成機制的眾多討論。然而,直到現在,我們還不知道這類現象的全球範圍以及解釋它們的環境因素。
到目前為止,我們還沒有分析過決定它們在全球範圍內分佈的氣候、土壤和環境因素,因為我們只知道納米比亞和澳洲的部分地區有這種現象。
阿利坎特大學(UA)乾旱地區生態學和全球變化實驗室的首席研究員 Emilio Guirado)說:「分析它們對生態系統功能的影響,發現決定其分佈的環境因素,對於更好地了解這些植被模式的形成原因及其生態重要性至關重要。”
納米比亞平原上的仙女圈。來源:Audi Ekandjo
在基於人工智慧的模型的幫助下,科學家們對衛星圖像進行了分類,獲得了263 個地點,在這些地點可以觀察到與迄今為止描述的仙女圈相似的模式,即納米比亞和澳大利亞西部的仙女圈,包括薩赫爾、西撒哈拉、非洲之角、馬達加斯加、西南亞或澳洲中部。
IRNAS-CSIC生物趣味實驗室負責人、本研究的共同作者曼努埃爾-德爾加多-巴奎里索(Manuel Delgado Baquerizo)強調說:”我們的研究提供了證據,證明仙人球比以前想像的要普遍得多,這讓我們第一次在全球範圍內了解了影響仙人球分佈的因素。”
研究人員發現,某些土壤和氣候特徵(如氮含量低和年平均降雨量少於200 毫米)與仙人圈的存在有關。
“這項研究考慮到了迄今為止尚未考慮的多種變量,例如反照率或含水層狀況。”EEZA-CSIC的海梅-馬丁內斯-瓦爾德拉馬(Jaime Martínez-Valderrama)說:”這是一個特別相關的因素,因為在世界各地的乾旱地區(包括沙漠)大量使用地下水可能會擾亂這些地層。”
研究人員也比較了仙女圈植被與其他生態系初級生產力的穩定性,發現仙女圈存在時,其穩定性更高。
“這些結果首次提供了仙女圈生產力穩定性提高的實證證據,而生產力是生態系統的關鍵屬性,關係到生態系統服務(如飼料量)的穩定提供,”加州大學教授、乾旱區生態學與全球變化實驗室主任費爾南多-T-馬埃斯特雷(Fernando T. Maestre)指出。
研究報告的合著者米格爾-貝杜戈(Miguel Berdugo)說:「這些結果也為研究這些空間模式是否可以作為氣候變遷導致生態系統退化的指標打開了大門,乾旱地區植被的其他空間模式也是如此。”
這項研究提供了全球仙女圈地圖集和資料庫,有助於確定仙女圈植被模式是否更能抵禦氣候變遷和其他幹擾。
埃米利奧-吉拉多總結說:”我們希望這些未發表的數據對那些有興趣將這些模式的動態行為與世界各地乾旱地區的其他模式進行比較的人有所幫助。”