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Feenkreis

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Feenkreise im Marienflusstal in Namibia, im Hintergrund die Hartmannberge
Datei:Fairy circles namibia.jpg
Feenkreise im Marienflusstal in Namibia
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Einzelner Feenkreis im Marienflusstal in Namibia
Datei:Aerial view of Fairy circles, Namibia (2017).jpg
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Der Feenkreis ist ein Phänomen, das vor allem in trockenen Graslandschaften im Südlichen Afrika, beispielsweise in Namibia, beobachtet werden kann. Dabei handelt es sich um vegetationslose, grob kreisförmige Kahlstellen inmitten von Grasflächen (Gattung Stipagrostis<ref name="Heßbrügge2021">Rolf Heßbrügge: Die Entzauberung der Feenkreise, auf: wissenschaft.de vom 24. November 2021.</ref><ref>J. Irish: Genus Stipagrostis Nees 1832 in Namibia, auf biodiversity.org.na</ref>), die von einem Ring kräftiger gewachsenen Grases umgeben sind. Die Entstehung dieser Kreise wird seit Jahrzehnten wissenschaftlich untersucht.

Auffallend ist die ähnlich große, ungefähr kreisrunde Form, die erkennen lässt, dass der Effekt, der zur Bildung der Feenkreise führt, mehr oder weniger die gleiche Reichweite in allen Richtungen hat und in jedem der Kreise ähnlich stark ist. Schließlich ist festzustellen, dass sich die Kreise in Größe und Position über Jahrzehnte nicht verändern, und untereinander ähnliche Abstände einnehmen, sich aber keinesfalls überschneiden. Anderes wäre bei rein zufälligen oder temporären Einflüssen wie z. B. von Tierkot zu erwarten. Insofern muss ein komplexerer Mechanismus für die Entstehung der Feenkreise verantwortlich sein, über den verblüffender Weise bisher kein Konsens erzielt wurde. Nicht auszuschließen ist auch das Vorliegen unterschiedlicher Ursachen in den verschiedenen Gegenden, wo man Feenkreise gefunden hat.

2014 wurden von einem Forscherteam des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung Leipzig (UFZ) auch Feenkreise in Australien entdeckt (mit Gräsern der Pflanzengattung Triodia, deutsch: Stachelkopfgräser<ref name="Heßbrügge2021" /><ref>Triodia — plant genus, auf: Encyclopedia Britannica</ref><ref>Australian Native Grasses — Grass Common Names, Native Grass Resources Group</ref>) und untersucht.<ref name="Getzin2016">Stephan Getzin, Hezi Yizhaq, Bronwyn Bell, Todd E. Erickson, Anthony C. Postle: Discovery of fairy circles in Australia supports self-organization theory. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. 14. März 2016, S. 201522130, doi:10.1073/pnas.1522130113, PMID 26976567.</ref>

Im Oktober 2022 wurde erneut eine Theorie der Universität Göttingen vorgestellt, die behauptet, die endgültige Grundlage zur Entstehung gefunden zu haben.<ref>Presseinformation: Pflanzen organisieren sich selbst. Uni Göttingen, 20. Oktober 2022.</ref> Demnach entstehen Feenkreise durch pflanzliche Selbstorganisation.<ref>Fairy Circles - All Facts about the Natural Phenomenon. Abgerufen am 15. Januar 2024 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref> Im Februar und Juni 2024 wurden zwei weitere neue Studien vorgestellt, die nun den endgültigen Grund der Kreise in der physikalischen Gegebenheit des Bodens und in der Abhängigkeit der Pflanzen vom Regen sehen.<ref>Stephan Getzin, Hezi Yizhaq: Desiccation of undamaged grasses in the topsoil causes Namibia’s fairy circles – Response to Jürgens & Gröngröft (2023). In: Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics, Ausgabe 63, Juni 2024. online abrufbar</ref><ref>Stephan Getzin, Sönke Holch, Johanna M. Ottenbreit, Hezi Yizhaq, Kerstin Wiegand: Spatio-temporal dynamics of fairy circles in Namibia are driven by rainfall and soil infiltrability. In: Landscape Ecology. Band 39, Nr. 7, 25. Juni 2024, ISSN 1572-9761, S. 122, doi:10.1007/s10980-024-01924-x (springer.com [abgerufen am 23. August 2024]).</ref>

Entstehungshypothesen

Tierische Aktivitäten (Termiten)

In Namibia untersuchte Feenkreise enthalten unterirdische Termitengänge. Radaruntersuchungen legten nahe, dass sich unter den Kreisen Schichten feuchteren Bodens befinden.<ref name="Enigmatic">Vorlage:Cite book/NameVorlage:Cite book/NameVorlage:Cite book/NameVorlage:Cite book/NameVorlage:Cite book/NameVorlage:Cite book/NameVorlage:Cite book/NameVorlage:Cite book/Name: Vorlage:Cite book/URL In: The Namibian, 27. November 2012 (englisch).Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref>

Am 29. März 2013 wurde im Fachjournal Science in Zusammenarbeit mit der namibischen Gondwana Collection eine mögliche Entstehungsursache veröffentlicht. Demzufolge befreit die Sandtermite (Psammotermes allocerus) den Sandboden von einjährigen Gräsern, damit versickerndes Regenwasser nicht von den Gräsern aufgenommen wird und über die Blätter verdunstet, sondern in den tieferen Bodenschichten bleibt. In Gebieten mit durchschnittlich 100 mm Regen im Jahr befinden sich im Sandboden unter den Kreisen stets mehr als 5 Volumenprozent Wasser – selbst nach jahrelanger Trockenheit. Diese Werte erhielt der Biologe Norbert Jürgens im Rahmen einer Langzeitstudie in Feenkreisen auf dem Gelände der Namib Desert Lodge südlich von Solitaire. Der Wasserspeicher sorgt in den Gängen der Termiten für eine relative Luftfeuchtigkeit von 98 %, die das Insekt zum Überleben benötigt.<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />Geheimnis der Feenkreise gelüftet. (Memento vom 4. Mai 2013 im Internet Archive) In: Gondwana Collection. 29. März 2013, abgerufen am 30. März 2013.</ref><ref>Norbert Jürgens: The Biological Underpinnings of Namib Desert Fairy Circles. In: Science Magazine. 29. März 2013.</ref> Jürgens untersuchte nicht nur vegetationslose Zonen, sondern auch die Grasgürtel am Rande der Feenkreise, die er aufgrund ihres üppigeren Wuchses „Luxusgürtel“ nannte.

Feenkreise im südwestlichen Angola südlich von 16,23° Süd würden von Sandtermiten erzeugt, die nördlichen von Erntetermiten (Hodotermes mossambicus), die mit der Gattung Microhodotermes eng verwandt sind. Die nördlicheren Hodotermitidae-Feenkreise mit einem mittleren Durchmesser von bis zu 24 Metern sind zwei- bis neunmal größer als die südlicheren Psammotermes-Feenkreise. Nur die nördlichen Kreise reichern Salze im Boden an und haben in der Mitte eine Bodenerhebung mit dem Termiten-Nest.<ref>Barbara Fally-Puskás: Geheimnis der Feenkreise. arte, archiviert vom Vorlage:IconExternal (nicht mehr online verfügbar) am 7. Dezember 2013; abgerufen am 3. Dezember 2013 (Die Sendung zieht die mühevolle Erforschung von Prof. Norbert Jürgens’ These nach, dass Sandtermiten und bis zu einem gewissen Grad Ameisen zur Entstehung der Feenkreise führen und wie sie durch den Vegetationsgürtel drumherum dazu beitragen, am Ende der zehnmonatigen Trockenzeit das Überleben der Tiere zu ermöglichen.).</ref><ref>Norbert Jürgens, Felicitas Gunter, Jens Oldeland, Alexander Groengroeft, Joh R. Henschel, Imke Oncken, Mike D. Picker: Largest on earth: Discovery of a new type of fairy circle in Angola supports a termite origin. In: Ecological Entomology. 2020, doi:10.1111/een.12996.</ref>

Ein ähnliches Phänomen gibt es in den Prärien Nordamerikas. In Idaho erzeugen Ameisen Feenkreise. Auch Termiten der Art Baucaliotermes hainsei stehen im Verdacht, die Kreise zu verursachen.

Die verborgene Lebensweise der Termiten erschwert Untersuchungen. Ihr Bau kann mehrere Meter unter der Oberfläche liegen. Zur Grasernte verlassen Erntetermiten nur nachts ihren Bau oder wenn akuter Nahrungsmangel sie dazu zwingt. Dabei werden sie oft Beute des Erdwolfs (Proteles cristatus), einer auf Termiten spezialisierten Hyänenart, und anderer Fressfeinde, wie dem Wüstengoldmull.

Die Termiten-Kreise in Nordamerika und in Angola sind laut wissenschaftlicher Definition allerdings keine echten Feenkreise, denn Feenkreise haben kein zentrales Termitennest und die meisten Forscherteams fanden über Jahrzehnte kaum Termiten in den Kreisen.<ref>Stephan Getzin, Hezi Yizhaq, Walter R. Tschinkel: Definition of “fairy circles” and how they differ from other common vegetation gaps and plant rings. In: Journal of Vegetation Science. Band 32, Nr. 6, 2021, ISSN 1654-1103, S. e13092, doi:10.1111/jvs.13092 (wiley.com [abgerufen am 4. September 2025]).</ref> Des Weiteren sind Feenkreise durch extrem regelmäßig verteilte (räumlich periodische) Muster gekennzeichnet, die Termiten in Trockengebieten nicht erschaffen können, weil deren Nestmuster weniger stark geordnet sind.<ref>Stephan Getzin, Hezi Yizhaq, Michael D. Cramer, Walter R. Tschinkel: Contrasting Global Patterns of Spatially Periodic Fairy Circles and Regular Insect Nests in Drylands. In: Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. Band 124, Nr. 11, 2019, ISSN 2169-8961, S. 3327–3342, doi:10.1029/2019JG005393 (wiley.com [abgerufen am 4. September 2025]).</ref>

Nach dem Ameisenforscher<ref>Biological Science Faculty Member Dr. Walter R. Tschinkel. Florida State University, abgerufen am 5. Oktober 2014 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref> Walter Tschinkel seien im Boden keine Hinweise auf das Wirken der Insekten zu finden. Tschinkel ist auf das Freilegen von feinsten Insektenbauen spezialisiert. Er war der erste Forscher, der 2007 mit einem Laubbläser die Feenkreise nach Termiten untersuchte.<ref>Walter R. Tschinkel: The foraging tunnel system of the Namibian Desert termite, Baucaliotermes hainesi. Journal of Insect Science, 2010, abgerufen am 4. September 2025.</ref> Auch die Nährstoffsituation in den Kreisen unterscheide sich nicht.<ref name="Tschinkel">Walter R. Tschinkel: The Life Cycle and Life Span of Namibian Fairy Circles. In: PLoS ONE. Band 7, Nr. 6, 27. Juni 2012, S. e38056, doi:10.1371/journal.pone.0038056 (online [abgerufen am 19. Januar 2015]).</ref> Der namibische Termitenexperte Eugene Marais fand ebenso keine Anzeichen für eine starke Präsenz von Sandtermiten in Feenkreisen und schlussfolgerte, dass diese Termiten nicht ursächlich sein können.<ref>Sujith Ravi, Lixin Wang, Kudzai Farai Kaseke, Ilya V. Buynevich, Eugene Marais: Ecohydrological interactions within “fairy circles” in the Namib Desert: Revisiting the self-organization hypothesis. In: Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. Band 122, Nr. 2, 2017, ISSN 2169-8961, S. 405–414, doi:10.1002/2016JG003604 (wiley.com [abgerufen am 26. Mai 2025]).</ref>

Mitte 2023 wurde die Theorie, dass die Feenkreise durch Termiten entstehen, zum wiederholten Male hervorgebracht.<ref>Termites as cause of fairy circles in Namib Desert confirmed. EurekAlter, 18. Juli 2023.</ref> Allerdings behaupteten schon Ende 2022 mehrere Feenkreisforscher aus den USA, Südafrika, Israel und Deutschland, dass Termiten als Ursache der Feenkreise nicht in Frage kommen.<ref>Rachel Nuwer: In Hunt to Solve ‘Fairy Circle’ Mystery, One Suspect Is Dismissed. In: The New York Times. 1. November 2022, ISSN 0362-4331 (nytimes.com [abgerufen am 15. Januar 2024]).</ref> Systematische Messdaten und Vergleichsfotos zu den Wurzeln der abgestorbenen Gräser sprechen demnach gegen Termitenherbivorie.<ref name=":0">Stephan Getzin, Sönke Holch, Hezi Yizhaq, Kerstin Wiegand: Plant water stress, not termite herbivory, causes Namibia’s fairy circles. In: Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics. Band 57, 1. Dezember 2022, ISSN 1433-8319, S. 125698, doi:10.1016/j.ppees.2022.125698.</ref> Im August 2024 bestätigten voneinander unabhängige Feenkreisforscher erneut, dass die jungen, unbeschädigten Gräser im Feenkreis durch Austrocknung absterben, aber nicht durch Termiten.<ref>Kathleen Kröger: Feenkreise in Namibia: Deutscher Wissenschaftler bestätigt Ursache für Naturphänomen. 2. August 2024, abgerufen am 23. August 2024.</ref> Im Februar 2025 publizierten die Termiten- bzw. Pflanzenexperten Walter Tschinkel und Michael Cramer eine zusammenfassende Überblicksstudie zu den Feenkreisen, in der sämtliche Theorien diskutiert wurden. Die Autoren schlussfolgern, dass viele Fakten gegen die Termitentheorie sprechen, wohingegen die Theorie der pflanzlichen Selbstorganisation als einzige Erklärung mit allen Beobachtungen übereinstimmt.<ref>Michael D. Cramer & Walter R. Tschinkel: Fairy circle research: Status, controversies and the way forward. 25. Februar 2025, abgerufen am 26. Mai 2025.</ref> Auf dem „2. Internationalen Feenkreis-Symposium“ im Februar 2025 war kein Vertreter der Termiten-Theorie mehr anwesend. Die Konferenz wurde von Befürwortern der pflanzlichen Selbstorganisation geprägt.<ref>Dr Stephan Getzin: A look back at the 2nd International Fairy Circle Symposium. Abgerufen am 4. September 2025 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref>

Geologische Gegebenheiten

Jüngere Untersuchungen in Afrika ließen auch eine chemische Entstehungshypothese zu. Wissenschaftler des Fachbereichs Botanik der Universität Pretoria untersuchten in einigen Feenkreisen die Gaszusammensetzung des Bodens. Gase und Flüssigkeiten geologischen Ursprungs könnten bei der Entstehung der Feenkreise eine Rolle spielen. Mit einem Gasanalysator wurde mehrfach der Gehalt an Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid (CO2), Sauerstoff (O2), Schwefelwasserstoff (H2S) sowie Stickstoffdioxid (NO2) bestimmt. CO lässt Rückschlüsse auf das Vorhandensein von Erdgas zu. Erdgas ist ein Stressfaktor für die Vegetation: Kohlenwasserstoffe steigern die Tätigkeit von oxidierenden wie auch beispielsweise Schwefel reduzierenden Bakterien, welche den Sauerstoffgehalt im Boden reduzieren. Dies beeinflusst den pH-Wert des Bodens und damit die Verfügbarkeit von Mineralstoffen, die für das Pflanzenwachstum notwendig sind.<ref>Guido Deußing: Thermodesorptions-GC/MS enträtselt Naturphänomen in der Namib-Wüste. In: Laborpraxis, Nr. 7/8, 17. August 2011, abgerufen am 19. Dezember 2018.</ref> Die Gas-Theorie<ref>Y. Naudé, M. W. van Rooyen, E. R. Rohwer: Evidence for a geochemical origin of the mysterious circles in the Pro-Namib desert. In: Journal of Arid Environments. Band 75, Nr. 5, 1. Mai 2011, ISSN 0140-1963, S. 446–456, doi:10.1016/j.jaridenv.2010.12.018.</ref> von Naudé et al. aus Pretoria wurde seit 2011 durch keine weitere Feldstudie an Feenkreisen in der Namib untermauert. Demgegenüber wurde diese Theorie von Walter Tschinkel experimentell mittels Installation einer undurchlässigen Barriere unter dem Feenkreis verworfen.<ref>Walter R. Tschinkel: Experiments Testing the Causes of Namibian Fairy Circles. In: PLOS ONE. Band 10, Nr. 10, 28. Oktober 2015, ISSN 1932-6203, S. e0140099, doi:10.1371/journal.pone.0140099, PMID 26510015, PMC 4625006 (freier Volltext) – (plos.org [abgerufen am 4. September 2025]).</ref>

Selbstorganisation

Die Theorie der pflanzlichen Selbstorganisation wurde 2004 erstmals von südafrikanischen Autoren für die Feenkreise hervorgebracht.<ref>M. W van Rooyen, G. K Theron, N van Rooyen, W. J Jankowitz, W. S Matthews: Mysterious circles in the Namib Desert: review of hypotheses on their origin. In: Journal of Arid Environments. Band 57, Nr. 4, 1. Juni 2004, ISSN 0140-1963, S. 467–485, doi:10.1016/S0140-1963(03)00111-3 (sciencedirect.com [abgerufen am 26. Mai 2025]).</ref> Feenkreise mit ihren scharfen Abgrenzungen zwischen Vegetation und kahlem Boden sind demnach nur ein Beispiel von vielen Vegetationsmustern, die weltweit in Trockengebieten entstehen.<ref>Vincent Deblauwe, Nicolas Barbier, Pierre Couteron, Olivier Lejeune, Jan Bogaert: The global biogeography of semi-arid periodic vegetation patterns. In: Global Ecology and Biogeography. Band 17, Nr. 6, 2008, ISSN 1466-8238, S. 715–723, doi:10.1111/j.1466-8238.2008.00413.x (wiley.com [abgerufen am 26. Mai 2025]).</ref>

Die über große Distanzen auffällig homogene Verteilung der Kreise spricht nach Ansicht von Forschern des UFZ für eine natürliche Selbstorganisation. Das großflächige Verteilungsmuster soll über eine Computersimulation zu replizieren sein. Dem Effekt liege eine Konkurrenz um Ressourcen zu Grunde. Bei besserer Wasserversorgung liege eine deutlich verringerte Verteilungsdichte vor.<ref>Fairy circles apparently not created by termites after all. Phys.org, 20. Mai 2014, abgerufen am 19. Dezember 2018.</ref>

Für eine Selbstorganisation spricht die Entdeckung von Feenkreisen im Nordwesten Australiens. Diese sind 10.000 km von Namibia entfernt und weisen keine Termitentätigkeit auf. Das Auftreten in weit entfernten, differierenden Ökosystemen legt ein universelles Prinzip der Musterbildung nahe. Ursächlich sei eine Biomasse–Wasser-Rückkopplung, die eine kreisförmige Anordnung bewirke. Dies bedeute auch, dass diese Muster lediglich von Menschen bislang zumeist unbeobachtet blieben.<ref name="Getzin2016" /><ref>Axel Bojanowski: Entdeckung in Australien. Forscher erklären Feenkreis-Rätsel. Der Spiegel, 14. März 2016, abgerufen am 19. Dezember 2018.</ref>

Der Biologe Stephan Getzin hatte prägnante Muster durch Luftbilder und Satellitendaten erkennen können; für eine Erklärung zur Entstehung der Feenkreise bedurfte es der Modelle des israelischen Physikers Ehud Meron, einer der bekanntesten Wissenschaftler der Selbstorganisation, und dessen Arbeitsgruppe an der Ben-Gurion-Universität.<ref name="GAZ2019">Martin Schäfer: Das Mysterium der Feenkreise. In: giessener-allgemeine.de. 5. Dezember 2019, abgerufen am 4. April 2020.</ref> In Namibia haben Feenkreise Abstände von 12 bis 14 Metern; der Boden ist poröser und grober Sand, wo das Niederschlagswasser schnell eindringen kann. In Australien sind die Feenkreise mit Durchmessern von 5 bis 6 Metern kleiner, so dass unter der Bodenoberfläche nichts auffindbar ist. Kennzeichen der selbstorganisierten Vegetationsmuster ist die Artenarmut im trockenen Grasland. Es gibt nur ein oder zwei Grassorten, die von Niederschlägen profitieren, die in den oberen Bodenflächen eindringen. Die verschiedenen Rückkopplungen von Biomasse und Niederschlägen und damit die gegenseitige Beeinflussung von Grasentwicklung und Regenwassernutzung führen zur Musterbildung bei den Feenkreisen.<ref name="GAZ2019" />

Viele Messungen zur Bodenfeuchte und zum Pflanzenwachstum untermauern die Selbstorganisationstheorie. Südafrikanische und amerikanische Forscher wiesen mit radioaktiv markiertem Wasser nach, dass die Pflanzen das Bodenwasser über viele Meter horizontal ansaugen.<ref>Edaphic properties enable facilitative and competitive interactions resulting in fairy circle formation. doi:10.1111/ecog.02461 (wiley.com [abgerufen am 26. Mai 2025]).</ref> Deutsche Ökologen zeigten mit kontinuierlichen Messdaten, dass die Gräser das tiefer liegende Bodenwasser aus den Feenkreisen absaugen.<ref name=":0" /> Laut einer Studie aus dem Jahr 2024 gilt die Trockenheit des Bodens innerhalb des Kreises als Ursache für das Phänomen.<ref>Nach jahrzehntelanger Suche: Rätsel der Feenkreise gelöst. Geo.de, 27. März 2024.</ref>

Langzeitsatellitenbeobachtungen ergaben, dass die Feenkreise einem Lebenszyklus von Entstehen und Vergehen unterliegen, je nach Größe liege er bei 24 bis 75 Jahren.<ref name="Tschinkel" />

Pflanzengifte

Eine derartige Theorie soll im Juni 2021 nach mehr als 40 Jahren widerlegt worden sein.<ref>Nach 40 Jahren: Göttinger Wissenschaftler widerlegt Hypothese zu Feenkreis-Forschung. Göttinger Tageblatt, 18. Juni 2021.</ref>

Siehe auch

Literatur

Film

  • Namibia – Das Geheimnis der Feenkreise. Dokumentarfilm, Österreich, 2011, 45 Min., Buch und Regie: Barbara Fally-Puskás, Produktion: Magic Touch Films, ORF, Reihe: Universum, Erstsendung: 22. September 2011 bei ORF2, Inhaltsangabe.

Weblinks

Wiktionary: Feenkreis – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Commons: Feenkreise – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

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