Таинственные «волшебные круги» обнаружены в сотнях мест по всему миру, говорится в новом исследовании

Круглые диски бесплодной земли, известные как «волшебные круги», выглядят как ряды точек в горошек, которые могут простираться на многие мили по земле. Загадочное происхождение этого явления интриговало ученых на протяжении десятилетий — и оно может быть гораздо более распространенным, чем считалось ранее.

Раньше сказочные круги были замечены только в засушливых землях пустыни Намиб на юге Африки и в глубинке Западной Австралии. Но новое исследование использовало искусственный интеллект для выявления узоров растительности, напоминающих сказочные круги, в сотнях новых мест в 15 странах на трех континентах. Это может помочь ученым понять круги фей и их формирование в глобальном масштабе.

Для нового исследования, опубликованного в понедельник в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences , исследователи проанализировали наборы данных, содержащие спутниковые изображения засушливых земель или засушливых экосистем со скудным количеством осадков в высоком разрешении со всего мира. Для поиска закономерностей, напоминающих сказочные круги, использовалась нейронная сеть — тип искусственного интеллекта, который обрабатывает информацию аналогично тому, как это делает мозг.

«Использование моделей на основе искусственного интеллекта на спутниковых снимках — это первый раз, когда это было сделано в больших масштабах для обнаружения закономерностей, похожих на сказочные круги», — сказал ведущий автор исследования доктор Эмилио Гирадо, специалист по данным из Многопрофильного института окружающей среды. Обучение в Университете Аликанте в Испании, по электронной почте.

Сотни потенциальных мест для волшебных кругов

Во-первых, авторы исследования обучили нейронную сеть распознавать круги фей, введя более 15 000 спутниковых изображений, сделанных над Намибией и Австралией. На половине изображений были изображены волшебные круги, а на половине — нет. Затем ученые передали своему ИИ набор данных со спутниковыми снимками почти 575 000 участков земли по всему миру, каждый площадью около 2,5 акров (1 гектар). Нейронная сеть сканировала растительность на этих изображениях и идентифицировала повторяющиеся круговые узоры, напоминающие узоры известных волшебных кругов, оценивая размеры и формы кругов, а также их расположение, плотность и распределение узоров.

По словам Гирадо, результаты этого анализа затем потребовали человеческой проверки. «На основании фотоинтерпретации и контекста местности нам пришлось вручную отбросить некоторые искусственные и естественные структуры, которые не были волшебными кругами», — объяснил он.

Результаты показали 263 засушливых участка, где наблюдались круговые узоры, похожие на сказочные круги в Намибии и Австралии. Эти засушливые места были распространены по всей Африке (Сахель, Западная Сахара и Африканский Рог), а также были сосредоточены на Мадагаскаре и Среднем Западе Азии, а также в центральной и юго-западной Австралии.

Распознавание образов кругов

Сказочные круги — не единственное природное явление, которое может создавать круглые, повторяющиеся голые пятна на ландшафте. Одним из факторов, который отличает сказочные круги от других типов растительных промежутков, является строго упорядоченный рисунок между кругами, говорит доктор Стефан Гетцин, исследователь отдела моделирования экосистем Геттингенского университета в Германии.

Гетцин и его коллеги опубликовали в ноябре 2021 года статью, определяющую сказочные круги и то, что делает их уникальными, подчеркивая детали общей структуры узора, сообщил он CNN по электронной почте. По словам Гетцина, который не участвовал в последнем исследовании, вновь обнаруженные закономерности не оправдывают ожиданий.

«Сказочные круги определяются тем, что они в принципе обладают способностью образовывать «пространственно-периодический» узор », который «значительно более упорядочен», чем другие узоры — и ни один из узоров в опросе не превышает эту высокую планку, - сказал Гетцин.

Но на самом деле не существует общепринятого определения кругов фей, сказал Гирадо. Он и его соавторы определили потенциальные круги фей, оценивая размер и форму отдельных кругов, а также узоры, которые они образуют вместе, используя рекомендации, установленные в многочисленных опубликованных исследованиях. Показатели этих пространственных моделей, в старых и новых волшебных кругах, «практически одинаковы», сказал он.

Из новых мест, которые были выявлены, некоторые прошли проверку у доктора Фионы Уолш, которая в составе международной команды исследовала круги фей в австралийской глубинке. «Схема распространения в Австралии, по-видимому, соответствует некоторым из того, о чем мы сообщали ранее», — сказал Уолш, этноэколог из Университета Западной Австралии. Уолш не участвовал в новом опросе.

Загадочное происхождение волшебных кругов

Авторы исследования также собрали данные об окружающей среде, где были обнаружены круги, и собрали доказательства, которые могут указывать на то, что заставляет их образовываться. Исследователи определили, что сказочные кругообразные узоры чаще всего возникают на очень сухих песчаных почвах с высоким содержанием щелочи и низким содержанием азота. Ученые также обнаружили, что узоры, похожие на сказочные круги, помогают стабилизировать экосистемы, повышая устойчивость территории к таким потрясениям, как наводнения или сильная засуха.

Но вопрос «Что формирует сказочные круги?» Это сложный процесс, и факторы, которые создают волшебные круги, могут различаться от места к месту, сообщают авторы исследования. Ранее Гетцин писал, что определенные климатические условия, а также самоорганизация растений создают в Намибии сказочные круги, и хотя такие насекомые, как термиты, пользуются преимуществами засушливых участков, их деятельность не создает эти закономерности напрямую, сказал он в электронном письме.

Уолш, однако, сказал, что волшебные круги Австралии неразрывно связаны с деятельностью термитов. Исследование их команды, проведенное в тесном сотрудничестве с коренными народами, установило, что в Западной Австралии и на Северной территории термиты являются неотъемлемой частью функционирования волшебных кругов, называемых «линийджи» на языке манджилыхарра и «мингкирри» на языке варлпири.