Löcher im Gras

Wasserstress der Pflanzen verursacht Feenkreise

Die berühmten, sogenannten Feenkreise in Namibia – kreisrunde und kahle Lücken in der Graslandschaft – beschäftigen die Forschung seit mehreren Jahrzehnten. Jetzt konnte ein deutsch-israelisches Team von Forschern das Phänomen enträtseln.

Wissenschaftler der Universität Göttingen und der Ben-Gurion-Universität in Israel haben untersucht, wie und warum frisch gekeimte Gräser im Feenkreis absterben. Ihre Ergebnisse zeigen, dass sie durch einen Wassermangel im Feenkreis verkümmern.

Keine Spuren von Termitenfraß gefunden
Der Oberboden, also die obersten zehn bis zwölf Zentimeter des Bodens, würden dabei als eine Art „Todeszone“ wirken, in der junge Gräser nicht dauerhaft überleben, so die Forscher. Stattdessen sterben sie zwischen zehn und 20 Tage nach dem Regen. Dass sie dabei keine Spuren von Termitenfraß zeigen, widerlegt den Wissenschaftlern zufolge eine konkurrierende Theorie.

Für die Studie untersuchten die Wissenschaftler 500 einzelne Graspflanzen in vier Regionen der Namib anhand von Messungen der Wurzel- und Blattlängen, statistischen Tests und vergleichenden Fotodokumentationen. Zudem nahmen sie Hunderte Messungen der Bodenfeuchte während und nach der Regenzeit 2023 und 2024 vor.

Ein typischer Feenkreis, den die Forscher untersuchten: Die bis zu 80 Zentimeter hohen Horstgräser am Rand nutzen den gefallenen Regen zuerst und haben aufgrund ihrer Größe einen immensen Konkurrenzvorteil. Mit ihren etablierten Wurzeln in 20 bis 30 Zentimetern Tiefe saugen sie das Bodenwasser im Feenkreis ab, sodass dieser kahl bleibt.(Bild: Stephan Getzin)

Dabei zeigte sich, dass der Oberboden sehr anfällig für Austrocknung ist. Während und nach der Regenzeit ist die Bodenfeuchtigkeit hier drei- bis viermal niedriger als in den obersten 20 Zentimetern des Bodens. Zudem ist der Oberboden in der Zeit des Graswachstums nach ergiebigem Regen im Feenkreis signifikant trockener als außerhalb (siehe Animation unten).

Wurzeln von frisch gekeimtem Gras zu kurz
Unter diesen Bedingungen können frisch gekeimte Gräser im Feenkreis nicht bestehen: Sie trocknen aus, da sie mit ihren durchschnittlich nur zehn Zentimeter langen Wurzeln die tieferliegenden feuchteren Bodenschichten nicht erreichen (siehe Animation unten).

Schematische Darstellung des Pflanzenwachstums und der Bodenwasserverteilung im Feenkreis über die ersten Wochen nach ergiebigem Regenfall.(Bild: Bauhaus-University Weimar, Faculty of Art & Design/Animation Art & Design)

Die großen, mehrjährigen, sogenannten Horstgräser, die am Rand des Feenkreises wachsen und nach dem Regen schnell ergrünen, profitieren dagegen von dem Bodenwasser unterhalb von 20 bis 30 Zentimetern Tiefe. Sie haben nach dem Regen einen immensen Konkurrenzvorteil gegenüber den frisch gekeimten Gräsern im Feenkreis.

Da die frisch gekeimten Gräser über ihre noch kleinen Blätter nur wenig Wasser durch Verdunstung abgeben, „ist ihre Saugkraft zu gering, um neues Wasser aus tieferen Bodenschichten aufzunehmen“, erläutert Stephan Getzin von der Abteilung Ökosystemmodellierung der Universität Göttingen.

Die runde Form der Feenkreise werde von den Horstgräsern selbst gestaltet, die sich so mit maximal viel Bodenwasser versorgen können. „Diese Selbstorganisation kann als Schwarmintelligenz bezeichnet werden. Sie ist eine systematische Anpassung an Ressourcenmangel in Trockengebieten“, so Getzin und sein israelischer Kollege Hezi Yizhaq.

Millionen kahle Stellen in der Namib-Wüste
Etwa 80 bis 140 Kilometer von der Küste entfernt gibt es in der Namib-Wüste Millionen der sogenannten Feenkreisen, die jeweils nur wenige Meter breit sind und zusammen ein unverwechselbares Muster in der Landschaft bilden, das kilometerweit zu sehen ist.