Vòng tròn thần tiên là tên gọi những khoảng đất trống khổng lồ hình tròn có đường kính từ 2 đến 15m. Chúng thường xuất hiện trên các đồng cỏ khô cằn ở sa mạc Namib (khu vực Tây nam châu Phi), đặc biệt phổ biến ở Namibia.
Cách bờ biển ở sa mạc Namib khoảng 80 - 140 km, có hàng triệu vòng tròn thần tiên - những mảng trống hình tròn trên đồng cỏ, mỗi mảng rộng vài mét. Các nhà khoa học đã băn khoăn về nguồn gốc của chúng suốt gần nửa thế kỷ.
Tuy nhiên gần đây, những vòng tròn lại xuất hiện ở vùng Pilbara, miền Tây Australia. Đây là một hiện tượng lâu nay khiến các nhà khoa học phải đau đầu.
Theo báo cáo của một nhóm tác giả: "Những khoảng trống trên thảm thực vật ở vùng đất cỏ khô cằn, tương tự vòng tròn thần tiên ở Namibia đã xuất hiện ở vùng hẻo lánh miền Tây Australia, cách Namibia 10.000km".
Hiện tượng hàng ngàn khoảng đất trống hình ngũ giác được phát hiện ở Namibia năm 2009. Các bộ lạc ở châu Phi trước đây từng cho rằng những vòng tròn bí ẩn này là dấu chân của các vị thần. Một số lại tin rằng có một con rồng đang sống dưới vùng đất này và thở bong bong lên mặt đất, tạo ra các vòng tròn thần tiên.
Năm 2003, nhà sinh học Norbert Juergens của ĐH Hamburg (Đức) cho rằng các điểm trơ trụi dị thường có hình vòng tròn bí ẩn trên cánh đồng cỏ sa mạc cát ở Namibia, miền Nam châu Phi là do loài mối cát Psammotermesallocerus.
Hình ảnh về mối cát Psammotermesallocerus
Nhà khoa học Michael Cramer thuộc ĐH Cape Town ở Nam Phi mới đây đã công bố phát hiện mới về "thủ phạm" tạo ra vô số những vòng tròn bí ẩn ở cánh đồng cỏ sa mạc cát ở Namibia, miền Nam châu Phi. Theo đó, chính sự cạnh tranh ngầm giữa các cây cỏ của sa mạc dưới lòng đất là nguyên nhân tạo ra những vòng tròn này.
Michael Cramer lý giải rằng, đất ở sa mạc nghèo dinh dưỡng và thiếu mưa nên nó đã tạo ra sự cạnh tranh giữa nhiều loài cây trong sa mạc. Các loài cây mạnh mẽ hơn đã hấp thụ tất cả các chất dinh dưỡng và khiến cho nhiều loài cây con, cây non trong khu vực héo khô, úa tàn, dần không thể phát triển được nữa. Chính "vòng tròn thần tiên" cằn cỗi là nguồn tài nguyên khổng lồ, cung cấp lượng nước, chất dinh dưỡng cho các đồng cỏ có diện tích lớn hơn ở gần đó. Nhà sinh vật học Walter Tschinkel thuộc ĐH Florida (Mỹ) người không tham gia nghiên cứu nói rằng: "Đây thực sự là một phát hiện mới mẻ, phù hợp với đặc điểm của các vòng tròn này".
Nhóm chuyên gia tại Đại học Göttingen lắp đặt nhiều cảm biến độ ẩm của đất trong và xung quanh các vòng tròn thần tiên để đo hàm lượng nước từ mùa khô năm 2020 đến cuối mùa mưa 2022. Dữ liệu cho thấy khoảng 10 ngày sau khi mưa, cỏ trong các vòng tròn bắt đầu chết và hầu hết khu vực bên trong vòng tròn hoàn toàn không có cỏ nảy mầm. 20 ngày sau khi mưa, cỏ trong vòng tròn chết hẳn và chuyển màu vàng úa trong khi những đám cỏ xung quanh vẫn xanh tươi.
Khi kiểm tra rễ của cỏ trong vòng tròn và so sánh với cỏ xanh bên ngoài, nhóm nghiên cứu nhận thấy rễ của cỏ trong vòng tròn dài bằng hoặc thậm chí dài hơn rễ bên ngoài. Điều này cho thấy cỏ đang nỗ lực phát triển rễ để tìm kiếm nước.
Nhóm nghiên cứu không tìm thấy bằng chứng về việc mối ăn rễ cây. Khi phân tích dữ liệu về biến động độ ẩm của đất, họ nhận thấy sự sụt giảm nước của phần đất bên trong và bên ngoài vòng tròn diễn ra rất chậm sau đợt mưa đầu tiên, khi cỏ chưa mọc. Tuy nhiên, khi cỏ xung quanh đã phát triển tốt, sự sụt giảm nước trong đất sau mưa diễn ra rất nhanh ở mọi khu vực, kể cả khi hầu như không có cỏ trong các vòng tròn để hấp thụ nước.
Ôtô chạy qua khu bảo tồn thiên nhiên NamibRand, một trong những nơi có vòng tròn thần tiên ở Namibia. (Ảnh: Stephan Getzin).
Getzin giải thích, dưới nắng nóng dữ dội ở Namib, cỏ liên tục thoát hơi nước và mất nước. Do đó, chúng tạo ra các "buồng đất ẩm" xung quanh rễ và nước được hút về phía đó. "Kết quả của chúng tôi khớp với kết quả của các nhà nghiên cứu khác cho thấy nước trong đất tản ra nhanh chóng theo chiều ngang trong loại cát này, kể cả trong khoảng cách lớn hơn 7 mét", tiến sĩ Stephan Getzin tại Khoa Mô hình Hệ sinh thái thuộc Đại học Göttingen cho biết.
"Bằng cách tạo ra cảnh quan với những vòng tròn thần tiên cách đều nhau, cỏ đóng vai trò như kỹ sư sinh thái và hưởng lợi trực tiếp từ nguồn nước được cung cấp bởi các mảng trống thực vật", ông nói thêm.
Nghiên cứu mới giúp giới khoa học hiểu thêm về các hệ sinh thái tương tự, đặc biệt là liên quan đến biến đổi khí hậu, vì khả năng tự sắp xếp của thực vật giúp chống lại những tác động tiêu cực xảy ra khi môi trường ngày càng khô hạn.