Ursprung und Dynamik namibischer Feenkreise, untersucht in-situ und durch hochauflösende raumzeitliche Analysen

• Antragsteller: Dr. Stephan Getzin
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 433057155

Feenkreise stellen die Forschung seit Jahrzehnten vor ein Rätsel. Welcher Prozess verursacht hunderttausende kreisrunder Vegetationslücken im ariden Grasland mit einem solch stark geordneten Muster? Zur Erklärung dieser Vegetationslücken von circa 4-6 m Durchmesser gibt es zwei Haupttheorien. Die Termitentheorie besagt, dass Insekten die Lücken im Grasland verursachen. Die Theorie der pflanzlichen Selbstorganisation besagt, dass die Gräser um das spärliche Bodenwasser konkurrieren, weshalb Biomasse-Wasser-Rückkopplungen die periodisch geordneten Muster verursachen.Für Australien konnte kürzlich gezeigt werden, dass es zwischen Termiten und den Feenkreismustern keinen kausalen Zusammenhang gibt. Für Namibia, wo Termiten stärker mit Feenkreisen korrelieren, wurde der Kausalzusammenhang noch nie systematisch und flächendeckend für große Gebiete und verschiedene Regionen untersucht. Dies schließt insbesondere den zeitlichen Verlauf und die räumlichen Muster von sich neu formenden Feenkreisen ein.In diesem Forschungsprojekt soll daher erstmalig die Entstehungsursache der Feenkreisesystematisch in Namibia untersucht werden, wobei hochauflösende raumzeitliche Analysen im Mittelpunkt stehen. Mit Hilfe von Drohnen sollen die neu entstehenden Kreise von Beginn an alle zwei Wochen über zwei Monate hinweg in der Vegetationsperiode kartiert werden. Dies ist notwendig, denn bisher ist unbekannt, wie schnell sich neue Feenkreise bilden und welche Muster sie im Verhältnis zu etablierten Kreisen zeigen. Parallel zu den Befliegungen sollen In-situ-Untersuchungen im Feld klären, inwieweit Termiten oder abiotische Faktoren wie Wassermangel für die neuen Lücken verantwortlich sind. Die hohe zeitliche Auflösung ermöglicht dabei, erstmalig zu klären, ob die neuen Kreise möglicherweise anfänglich ohne Insektenaktivität entstehen und erst Wochen später von Termiten besiedelt werden. Diese Untersuchungen sollen über drei Jahre lang für 75-ha große Flächen in mehreren Regionen Namibias stattfinden, die unterschiedliche Bodenverhältnisse und Regenfallgradienten abdecken. Mittels Multispektral- und Foto-Drohnenbildern wird die Pflanzenvitalität flächendeckend um die Feenkreise kartiert und mit In-situ-Bodenfeuchtemessungen verschnitten, was tiefere Einblicke zu den räumlichen Mechanismen der Lückenbildung ermöglicht. Ebenso werden Datenlogger installiert, die über mehrere Jahre die Bodenfeuchte in und um die Feenkreise aufzeichnen. Des Weiteren werden Feldexperimente durchgeführt, die den Einfluss der Pflanzenarchitektur bestimmter Grasarten auf die Feenkreisbildung untersuchen.Umfangreiche räumlich-statistische Auswertungen sollen ein tieferes Verständnis der dynamischen Entstehung von neuen Feenkreisen wie auch des Zuwachsens von alten Feenkreisen generieren. Dies wird Grundlagenerkenntnisse zur Musterbildung in ariden Grasländern sowie auch eine präzisere Modellierung der Vegetationsmuster ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen