Termiten als Ursache für Feenkreise in der Namib-Wüste bestätigt

Seit mehr als zehn Jahren diskutieren Forscher darüber, wie die zahlreichen kreisförmigen kahlen Stellen mitten im afrikanischen Grasland – die sogenannten Feenkreise – entstehen können.

In ihrer aktuellen Studie „Sandtermiten-Pflanzenfresser verursachen Namibias Feenkreise – Eine Antwort auf Getzin“ bestätigen der Biologe Prof. Dr. Norbert Jürgens und der Bodenkundler Dr. Alexander Gröngröft von der Universität Hamburg, dass Termiten die Ursache der Feenkreise sind. Gleichzeitig widerlegen sie zentrale Argumente der von Ökosystemmodellierern vorgebrachten Erklärung, dass die Kreise durch Selbstregulierung der Gräser entstehen. Die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht Perspektiven in Pflanzenökologie, Evolution und Systematik.

Bereits 2013 veröffentlichte der Hamburger Botaniker Norbert Jürgens, dass rein unterirdische Sandtermiten der Gattung Psammotermes die kahlen Stellen verursachen und durch die Eliminierung der Pflanzen in den Sandböden eine langanhaltende Wasserspeicherung nach seltenen Regenfällen ermöglichen. Diese Erklärung, veröffentlicht in Wissenschaftwurde in den folgenden Jahren von Entomologen aus dem südlichen Afrika (Prof. Mike Picker, Dr. Joh Henschel, Dr. Kelly Vlieghe) bestätigt.

Auch andere Forscher untersuchten das mysteriöse Phänomen, etwa an der Universität Göttingen mithilfe von Modellierungsansätzen. Die Forscher veröffentlichten, dass die kahlen Stellen durch die Selbstorganisation der Graspflanzen verursacht werden, die mit ihren Wurzeln und durch ausgedehnte Diffusion in den sandigen Böden ungleichmäßig Wasser an sich ziehen und so zum Absterben der Gräser in den kahlen Stellen führen.

Darüber hinaus stellten sie durch Messung der Bodenfeuchtigkeit unterhalb des Feenkreises in 20 cm Tiefe fest, dass es zu Austrocknung kam, die sie als schnelles horizontales Ansaugen von Wasser durch die umliegenden Gräser interpretierten.

Norbert Jürgens und Alexander Gröngröft widerlegen nun in dem von PPEES veröffentlichten Artikel die zentralen Argumente der Modellbauer aus Göttingen: Jürgens und Gröngröft haben in ihrer Studie das Vorkommen von Sandtermiten auf mehr als 1.700 Feenkreisen in Namibia, Angola und Südafrika nachgewiesen.

Die von Getzin et. al (2022) als Beweis für die Selbstorganisationshypothese stimmen mit Jürgens‘ Bodenfeuchtemessungen im Jahr 2013 überein. Allerdings gehen die Interpretationen auseinander: Während die Modellierer im Oberboden messen und dessen Austrocknung als Wasserentzug der umgebenden Gräser interpretieren, so Jürgens zeigten 2013 durch gleichzeitige Messung in vier verschiedenen Tiefen von bis zu 90 cm, dass die Feenkreise im Untergrund das Wasser lange speichern.

„Umso bedeutsamer ist, dass die Analyse meines Kollegen Gröngröft und die im Labor durchgeführten Messungen der hydrologischen Eigenschaften des Wüstensands die entscheidenden Grundlagen der Annahme der Selbstregulierung entkräften“, sagt Jürgens. „Die Wasserleitfähigkeit des grobkörnigen Sandes der Feenkreise, in denen die Termiten leben, ist tatsächlich sehr hoch, wenn bei einem Starkregenereignis viel Wasser vorhanden ist, das dann in den großen Poren schnell versickern kann.“

„Ganz anders sieht es jedoch aus, wenn der Sand das leicht bewegliche Wasser in die Tiefe abgegeben hat und auf weniger als etwa acht Prozent des Bodenvolumens ausgetrocknet ist. Dann wird Wasser nur noch an den Kontaktstellen der Sandkörner gespeichert, Es fehlt ein kontinuierlicher Wasserfilm und die Fähigkeit des Bodens, Wasser zu leiten, sinkt auf ein sehr niedriges Niveau. Dies bedeutet, dass bei Feuchtigkeitsniveaus unterhalb der Feenkreise (≤ 5 Vol.-%) über kurze Zeit nur ein sehr geringer Transport von flüssigem Wasser stattfinden kann Entfernungen.“ Die Bildung trockener Sandschichten auf der Bodenoberfläche direkt über feuchtem Untergrund verdeutlicht dieses physikalische Phänomen.

„Die von den Vertretern der Selbstregulierung angenommenen horizontalen Wassertransporte über Meter in wenigen Tagen sind nach heutigem Kenntnisstand physikalisch unmöglich. Die Debatte um gegensätzliche Interpretationen eines biologischen Phänomens wird damit überraschenderweise von der Physik, in diesem Fall der Bodenphysik, entschieden.“ sagt Jürgens.

„Die Bodenfeuchtemessungen an den Feenkreisen und die im Labor gefundenen bodenhydraulischen Eigenschaften des Sandes schließen somit die Selbstregulierungshypothese als Erklärung für die Feenkreise aus. Die Ursache für die Entstehung der Feenkreise ist somit klar – Es sind die Sandtermiten, die sich durch die Speicherung von Bodenfeuchtigkeit einen erheblichen Überlebensvorteil sichern.“