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Am Rande der Namib-Wüste in Namibia erscheinen sogenannte Feenkreise oder kahle Flecken, die kilometerlange Muster bilden.
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Runde Scheiben aus karger Erde, sogenannte „Feenkreise“, sehen aus wie Reihen von Tupfen, die sich kilometerweit über dem Boden ausbreiten können. Die mysteriösen Ursprünge dieses Phänomens beschäftigen Wissenschaftler seit Jahrzehnten und es könnte viel weiter verbreitet sein als bisher angenommen.
Bisher wurden Feenkreise nur in den trockenen Gebieten der südafrikanischen Namib-Wüste und im Outback Westaustraliens gesichtet. Aber eine neue Studie nutzte künstliche Intelligenz, um Pflanzenmuster zu identifizieren, die Feenkreisen an Hunderten neuer Standorte in 15 Ländern auf drei Kontinenten ähneln. Dies könnte Wissenschaftlern helfen, chimäre Schaltkreise und ihre Zusammensetzung auf globaler Ebene zu verstehen.
Für die neue Umfrage, die am Montag im Magazin veröffentlicht wurde Verfahren der Nationalen Akademie der WissenschaftenDie Forscher analysierten Datensätze mit hochauflösenden Satellitenbildern von Trockenes LandOder trockene Ökosysteme mit geringen Niederschlägen aus der ganzen Welt. Die Suche nach imaginären schaltkreisähnlichen Mustern nutzte ein neuronales Netzwerk, eine Art künstliche Intelligenz, die Informationen auf ähnliche Weise wie das Gehirn verarbeitet.
„Die Verwendung von KI-basierten Modellen auf Satellitenbildern ist das erste Mal, dass dies in großem Maßstab durchgeführt wurde, um imaginäre kreisähnliche Muster zu erkennen“, sagte der Hauptautor der Studie, Dr. Emilio Gerado, Datenwissenschaftler am Interdisziplinären Institut für Umwelt. Studium an der Universität Alicante in Spanien, per E-Mail.
Zunächst trainierten die Studienautoren das neuronale Netzwerk, um imaginäre Kreise zu erkennen, indem sie mehr als 15.000 Satellitenbilder über Namibia und Australien eingaben. Die Hälfte der Bilder zeigte Feenkreise, die andere Hälfte nicht. Anschließend fütterten die Wissenschaftler ihre KI mit einem Datensatz mit Satellitenbeobachtungen von fast 575.000 Grundstücken auf der ganzen Welt, jedes etwa 2,5 Acres (1 Hektar) groß. Das neuronale Netzwerk scannte die Pflanzen in diesen Bildern und identifizierte wiederkehrende kreisförmige Muster, die bekannten imaginären Kreismustern ähnelten, und bewertete die Größe und Form der Kreise sowie ihre Positionen, Musterdichten und Verteilung.
Die Ergebnisse dieser Analyse erforderten dann eine menschliche Überprüfung, sagte Girado. „Wir mussten einige künstliche und natürliche Strukturen, die keine Feenkreise waren, manuell entfernen, basierend auf der Interpretation der Bilder und dem Kontext des Gebiets“, erklärte er.
Die Ergebnisse zeigten 263 Trockengebiete, an denen kreisförmige Muster existierten, die den imaginären Kreisen in Namibia und Australien ähnelten. Diese Trockengebiete waren über ganz Afrika verteilt (Sahelzone, Westsahara und Horn von Afrika) und waren auch in Madagaskar und im westlichen Zentralasien sowie in Zentral- und Südwestaustralien gehäuft.
Feenkreise sind nicht das einzige Naturphänomen, das runde, sich wiederholende Flecken in einer Landschaft erzeugen kann. Ein Faktor, der Feenkreise von anderen Arten von Vegetationslücken unterscheidet, ist das Vorhandensein eines stark organisierten Musters zwischen den Kreisen, sagte Dr. Stefan Getzen, Forscher am Institut für Ökosystemmodellierung der Universität Göttingen in Deutschland.
Getzen und Kollegen veröffentlichten im November 2021 einen Artikel Definition imaginärer Kreise Und was es einzigartig macht, indem er sich auf die Details der gesamten Stilstruktur konzentriert, sagte er CNN in einer E-Mail. Laut Getzen, der an der jüngsten Studie nicht beteiligt war, reichen die neu entdeckten Muster nicht aus.
„Imaginäre Schaltkreise zeichnen sich dadurch aus, dass im Prinzip Fähigkeit, ein „räumlich periodisches“ Muster zu bilden.was „deutlich aufgeräumter“ ist als die anderen Muster – und keines der Muster in der Umfrage überschritt diesen hohen Schwellenwert, sagte Getzen.
Aber in Wirklichkeit gibt es keine allgemein akzeptierte Definition von imaginären Kreisen, sagte Girado. Er und seine Kollegen identifizierten potenzielle chimäre Schaltkreise – indem sie die Größe und Form einzelner Schaltkreise sowie die Muster, die sie gemeinsam bilden, maßen und sich dabei auf Richtlinien beriefen, die in mehreren veröffentlichten Studien erstellt wurden. Die Maßstäbe dieser räumlichen Muster in den alten und neuen Fantasiekreisen seien „ungefähr gleich“, sagte er.
Einige der neu identifizierten Standorte konnten die Zustimmung von Dr. Fiona Walsh gewinnen, die als Teil eines internationalen Teams Feenkreise im australischen Outback untersuchte. „Die Verteilung der Muster in Australien scheint mit einigen unserer früheren Berichte übereinzustimmen“, sagte Walsh. Ein Ethnomethodologe an der University of Western Australia. Walsh nahm an der neuen Umfrage nicht teil.
Die Studienautoren stellten auch Umweltdaten zusammen, in denen die Kreise beobachtet wurden, und sammelten Hinweise, die Hinweise darauf geben könnten, was ihre Entstehung verursacht. Die Forscher stellten fest, dass die märchenförmigen Muster eher in sehr trockenen, sandigen Böden mit hoher Alkalität und niedrigem Stickstoffgehalt auftraten. Wissenschaftler fanden außerdem heraus, dass die märchenförmigen Muster dazu beitrugen, Ökosysteme zu stabilisieren und die Widerstandsfähigkeit des Gebiets gegenüber Störungen wie Überschwemmungen oder schwerer Dürre zu erhöhen.
Aber die Frage „Was macht imaginäre Kreise aus?“ Die Autoren der Studie berichten, dass die Angelegenheit komplex ist und dass die Faktoren, die Feenkreise erzeugen, von Ort zu Ort unterschiedlich sein können. Getzen schrieb zuvor, dass bestimmte klimatische Bedingungen in Verbindung mit der Selbstregulierung der Pflanzen in Namibia Feenkreise erzeugten, und während Insekten wie Termiten trockene Stellen ausnutzten, erzeugten ihre Aktivitäten die Muster nicht direkt, sagte er in der E-Mail. .
Walsh sagte jedoch, dass Feenkreise in Australien eng mit der Termitenaktivität verbunden seien. Ihr Team ForschungSie sagte, dass Termiten in Westaustralien und im Northern Territory in enger Zusammenarbeit mit Aborigines durchgeführt wurden und ein wesentlicher Bestandteil des Funktionierens von Feenkreisen sind, die in der Manyjilyjarra-Sprache „linyji“ und in der Warlpiri-Sprache „mingkirri“ genannt werden. CNN in einer E-Mail.
„Indigene Völker erklären diese Muster seit mindestens den 1980er Jahren und sagen, dass sie sie seit Generationen, vielleicht Tausenden von Jahren, kennen“, sagte Walsh.
„In Australien spielen Termiten nicht nur eine Rolle“, fügte sie hinzu. „Es handelt sich um den grundlegenden Mechanismus und die Erklärungen sollten sich auf die Dynamik von Termiten, Gras, Boden und Wasser konzentrieren.“
Viele Fragen zu den Feenkreisen müssen noch beantwortet werden, und die Autoren der neuen Studie sind optimistisch, dass ihr globaler Atlas ein neues Kapitel in der Erforschung dieser seltsamen, kargen Orte aufschlagen wird.
„Wir hoffen, dass die Informationen, die wir in der Arbeit veröffentlichen, Wissenschaftlern auf der ganzen Welt neue Forschungsgebiete eröffnen, die neue Rätsel bei der Bildung chimärer Schaltkreismuster lösen werden“, sagte Girado.
Mindy Weisberger ist eine Wissenschaftsautorin und Medienproduzentin, deren Arbeiten in Live Science, Scientific American und How It Works erschienen sind.
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