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Neue Forschungsergebnisse zum Ursprung der Feenkreise in Namibia
		Getzin, S., Holch, S., Ottenbreit, J.M., Yizhaq, H. & Wiegand, K. (2024) Spatio-temporal dynamics of fairy circles in Namibia are driven by rainfall and soil infiltrability. Landscape Ecology, 39, 122.
		Getzin, S. & Yizhaq, H. (2024) Desiccation of undamaged grasses in the topsoil causes Namibia’s fairy circles – Response to Jürgens & Gröngröft (2023). Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics, 63, 125780.
		Bennett, J.J.R., Bera, B.K., Ferré, M., Yizhaq, H., Getzin, S. & Meron, E. (2023) Phenotypic plasticity: A missing element in the theory of vegetation pattern formation. Proceedings of the National Academy of Sciences, 120, e23115281.
		Getzin, S., Holch, S., Yizhaq, H. & Wiegand, K. (2022) Plant water stress, not termite herbivory, causes Namibia’s fairy circles. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics, 57, 125698.

Informationen über Feenkreise können auf der Webseite www.fairy-circles.info gefunden werden.

Ein Medienartikel zu unseren neusten Forschungsergebnissen erschien im August 2024. Feenkreise in Namibia: Deutscher Wissenschaftler bestätigt Ursache für Naturphänomen

Mit unserer Publikation Plant water stress, not termite herbivory, causes Namibia’s fairy circles fassen wir die Ergebnisse umfangreicher Feldarbeiten in der Namib während der Regenzeiten 2020 bis 2022 zusammen. Erstmalig haben wir 500 Gräser in vier Regionen der Namib systematisch ausgegraben, um den zeitlichen Ablauf des Absterbens der jungen Gräser in Feenkreisen zu untersuchen. Die absterbenden Gräser in den Feenkreisen hatten ein deutlich größeres Wurzel-zu-Spross-Verhältnis als die vitalen Gräser in der Matrix. Dies ist ein starkes Indiz dafür, dass sie aufgrund von Wasserstress abstarben, da die austrocknenden Gräser Biomasseressourcen in Wurzeln investierten, um die tieferen Bodenschichten mit mehr Feuchtigkeit zu erreichen. Die frisch gekeimten Gräser mit ihren 10 cm langen Wurzeln sterben nach Regenfällen aufgrund von Wassermangel schnell ab, weil diese kleinen Pflanzen die höhere Bodenfeuchtigkeit, die nur in tieferen Bodenschichten zu finden ist, nicht erreichen und nutzen können. Die obersten 10 cm des Bodens innerhalb der Feenkreise sind sehr anfällig für Austrocknung. Hunderte von Messungen in der Regenzeit 2024 haben gezeigt, dass der Oberboden in den Feenkreisen signifikant trockener ist als in der Matrix, was das Absterben der frisch gekeimten Gräser herbeiführt. Es handelt sich also um eine „Todeszone“, in der die jungen grünen Gräser nicht überleben können. Unsere kontinuierlichen Bodenfeuchtemessungen in und um die Feenkreise zeigen, dass die vitalen Matrixgräser außerhalb der Kreise das Bodenwasser stark aus dem Inneren der Feenkreise abziehen, denn die Bodenfeuchtigkeit innerhalb der Feenkreise nahm nur dann schnell ab, wenn sich nach Regenfällen grüne Gräser in der Umgebung etablierten. Wenn sich aber nach den allerersten Regenfällen noch keine Gräser etabliert hatten, sank das Bodenwasser innerhalb der Feenkreise nicht so schnell. Das schnelle Absterben der keimenden Gräser innerhalb der Feenkreise in mehreren Regionen der Namib ist also auf Wasserstress und Austrocknung der Pflanzen zurückzuführen. Die großen und konkurrenzstärkeren Gräser um die Kreise herum konstruieren die Vegetationslücken aktiv und profitieren von diesen zusätzlichen Wasserreservoirs durch weitreichende Diffusion von Bodenwasser.

Diese Selbstorganisation der Gräser wird dabei durch die sehr hohe Wasserleitfähigkeit des grobkörnigen Sandes der Feenkreise unterstützt, denn bei einer Feuchte von über 8% des Bodenvolumens ermöglichen die bodenphysikalischen Bedingungen das Absaugen des Wassers aus dem Feenkreis. Unsere publizierten Messdaten aus 20 cm Tiefe im Feenkreis zeigen, dass die Bodenfeuchte sieben bis vierzehn Tage nach typischen Regenfällen immer zwischen rund 9% und 13% lag (siehe Tabelle 3). Vom Tag des Regens bis zwanzig Tage später lag der Wassergehalt im Boden zwischen 18% und über 8% in den Regenjahren 2021 und 2022. Somit ist rein bodenphysikalisch eine sehr hohe Wasserleitfähigkeit nach außen zu den Gräsern gegeben, die noch verstärkt wird durch das aktive Ansaugen des Wassers über die Graswurzeln und den damit einhergehenden Konzentrationsgradienten in der Bodenfeuchte. Insbesondere die mehrjährigen, schnell ergrünenden großen Randgräser um die Peripherie der Feenkreise saugen das Wasser aufgrund ihres Konkurrenzvorteils stark ab. Die Tatsache, dass Feenkreise in den unteren Bodenschichten unterhalb von 30 cm und insbesondere unterhalb von 50 cm bis 100 cm Tiefe lange Zeit eine große Menge an Wasser speichern, ist für die schnell absterbenden Keimlinge in den oberen 10 cm des Bodens irrelevant. Das liegt daran, dass vor allem die konkurrenzstarken Gräser am Rand der Kreise von dieser tiefen Wasserquelle über Meter hinweg profitieren, wie auch Gras-Halos mit deutlichen Biomassegradienten um Feenkreise zeigen. Diese ordnen sich rund an, denn von allen geometrischen Formen hat ein Kreis das kleinste Umfang-zu-Flächen-Verhältnis. Somit profitiert jede Einzelpflanze auf dem Feenkreis-Umfang maximal von der Wasserquelle aus größeren Tiefen.

Unsere in PPEES publizierten Daten zeigen auch, dass die absterbenden Gräser innerhalb der Feenkreise sogar längere Wurzeln hatten als die vitalen Gräser außerhalb, weil sie ihre Ressourcen in die Erschließung von Bodenwasser aus tieferen Schichten investierten. Unsere zahlreichen Bildvergleiche von Pflanzenwurzeln abgestorbener und vitaler Gräser zeigen ebenso, dass es keinen Wurzelfraß durch Termiten gab, da die verwelkenden Gräser innerhalb der Feenkreise völlig unbeschädigt waren, als sie anfänglich starben. Daher kann Termitenherbivorie weder das Absterben der Gräser erklären, noch könnte eine solche Konsumierung von Biomasse erklären, warum die absterbenden Gräser im Inneren der Kreise sogar signifikant längere Wurzeln hatten als die grünen und vitalen Gräser außerhalb in der umgebenden Matrix. Mehrere unabhängige Feenkreis-Forscher erklärten in The New York Times , dass unsere neue Forschung „schlüssig“ zeigt, dass „entgegen der landläufigen Meinung Termitenaktivität die Feenkreise nicht verursacht“. Die Ergebnisse wurden auch in der Publikation Solving the fairy circle mystery using scientific evidence zusammengefasst, die von Conservation Namibia und der Namibian Chamber of Environment veröffentlicht wurde.

In Zeiten des Klimawandels und anhaltender Dürreperioden interessieren sich Forscher zunehmend für die Fähigkeit von Pflanzen, sich selbst zu organisieren und knappe Ressourcen umzuverteilen, wie Medienberichte von CNN und The Washington Post gezeigt haben. In diesem Bestreben sind die Feenkreise ein leuchtendes Beispiel und könnten in Zukunft weitere Forschungen zu diesem Thema inspirieren.


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Publications [with PDF]
		Getzin, S., Yizhaq, H., Muñoz-Rojas, M. & Erickson, T.E. (2024) Australian fairy circles and termite linyji are not caused by the same mechanism. Nature Ecology & Evolution, 8, 203–205.
		Getzin, S., Löns, C., Yizhaq, H., Erickson, T. E., Muñoz-Rojas, M., Huth, A. & Wiegand, K. (2022) High-resolution images and drone-based LiDAR reveal striking patterns of vegetation gaps in a wooded spinifex grassland of Western Australia. Landscape Ecology, 37, 829-845. [PDF]
		Getzin, S., Yizhaq, H. & Tschinkel, W.R. (2021) Definition of “fairy circles” and how they differ from other common vegetation gaps and plant rings. Journal of Vegetation Science, 32:e13092. https://doi.org/10.1111/jvs.13092. [PDF]
		Getzin, S., Nambwandja, A., Holch, S. & Wiegand, K. (2021) Revisiting Theron’s hypothesis on the origin of fairy circles after four decades: Euphorbias are not the cause. BMC Ecology and Evolution, 21, 102. [PDF]
		Getzin, S., Erickson, T. E., Yizhaq, H., Muñoz-Rojas, M., Huth, A. & Wiegand, K. (2021) Bridging ecology and physics: Australian fairy circles regenerate following model assumptions on ecohydrological feedbacks. Journal of Ecology, 109, 399-416. [PDF]
		Getzin, S., Yizhaq, H., Cramer, M. D. & Tschinkel, W. R. (2019) Contrasting global patterns of spatially periodic fairy circles and regular insect nests in drylands. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 124, 3327-3342. [PDF]
		Getzin, S., Yizhaq, H., Muñoz-Rojas, M., Wiegand, K. & Erickson, T. E. (2019) A multi-scale study of Australian fairy circles using soil excavations and drone-based image analysis. Ecosphere, 10(2), e02620. [PDF]
		Getzin, S. & Yizhaq, H. (2019) Unusual Namibian fairy circle patterns in heterogeneous and atypical environments. Journal of Arid Environments, 164, 85-89. [PDF]
		Chanthorn, W., Wiegand, T., Getzin, S., Brockelman, W.Y. & Nathalang, A. (2018) Spatial patterns of local species richness reveal importance of frugivores for tropical forest diversity. Journal of Ecology, 106, 925-935. [PDF]
		Getzin, S., Fischer, R., Knapp, N. & Huth, A. (2017) Using airborne LiDAR to assess spatial heterogeneity in forest structure on Mount Kilimanjaro. Landscape Ecology, 32, 1881-1894. [PDF]
		Velázquez, E., Martínez, I., Getzin, S., Moloney, K.A. & Wiegand, T. (2016) An evaluation of the state of spatial point pattern analysis in ecology. Ecography, 39, 1042-1055. [PDF]
		Getzin, S., Yizhaq, H., Bell, B., Erickson, T.E., Postle, A.C., Katra, I., Tzuk, O., Zelnik, Y.R., Wiegand, K., Wiegand, T. & Meron, E. (2016) REPLY TO WALSH ET AL.: Hexagonal patterns of Australian fairy circles develop without correlation to termitaria. PNAS, 113, E5368-E5369. [PDF]
		Getzin, S., Yizhaq, H., Bell, B., Erickson, T.E., Postle, A.C., Katra, I., Tzuk, O., Zelnik, Y.R., Wiegand, K., Wiegand, T. & Meron, E. (2016) Discovery of fairy circles in Australia supports self-organization theory. PNAS, 113, 3551-3556. [PDF]
		Getzin, S., Wiegand, K., Wiegand, T., Yizhaq, H., von Hardenberg, J. & Meron, E. (2015) Clarifying misunderstandings regarding vegetation self-organization and spatial patterns of fairy circles in Namibia: a response to recent termite hypotheses. Ecological Entomology, 40, 669-675. [PDF]
		Getzin, S., Wiegand, K., Wiegand, T., Yizhaq, H., von Hardenberg, J. & Meron, E. (2015) Adopting a spatially explicit perspective to study the mysterious fairy circles of Namibia. Ecography, 38, 1-11. [PDF]
		Punchi-Manage, R., Wiegand, T., Wiegand, K., Getzin, S., Huth, A., Gunatilleke, C.V.S. & Gunatilleke, I.A.U.N. (2015) Neighborhood diversity of large trees shows independent species patterns in a mixed dipterocarp forest in Sri Lanka. Ecology, 96, 1823-1834. [PDF]
		Getzin, S., Nuske, R.S. & Wiegand, K. (2014) Using unmanned aerial vehicles (UAV) to quantify spatial gap patterns in forests. Remote Sensing, 6, 6988-7004. [PDF]
		Getzin, S., Wiegand, T. & Hubbell, S.P. (2014) Stochastically driven adult-recruit associations of tree species on Barro Colorado Island. Proceedings of the Royal Society B, 281, 20140922. [PDF]
		Nguyen, H., Wiegand, K. & Getzin, S. (2014) Spatial patterns and demographics of Streblus macrophyllus trees in a tropical evergreen forest, Vietnam. Journal of Tropical Forest Science, 26, 309-319. [PDF]
		Nguyen, H., Wiegand, K. & Getzin, S. (2014) Spatial distributions of tropical tree species in northern Vietnam under environmentally variable site conditions. Journal of Forestry Research, 25, 257-268. [PDF]
		Punchi-Manage, R., Wiegand, T., Wiegand, K., Getzin, S., Gunatilleke, C.V.S. & Gunatilleke, I.A.U.N. (2014) Effect of spatial processes and topography on structuring species assemblages in a Sri Lankan dipterocarp forest. Ecology, 95, 376-386. [PDF]
		Zhu, Y., Getzin, S., Wiegand, T., Ren, H. & Ma, K. (2013) The relative importance of Janzen-Connell effects in influencing the spatial patterns at the Gutianshan subtropical forest. PLoS ONE, 8, e74560. [PDF]
		Gossner, M.M., Getzin, S., Lange, M., Pašalic, E., Türke, M., Wiegand, K. & Weisser, W.W. (2013) The importance of heterogeneity revisited from a multiscale and multitaxa approach. Biological Conservation, 166, 212-220. [PDF]
		Ward, D., Wiegand, K. & Getzin, S. (2013) Walter's two-layer hypothesis revisited: back to the roots! Oecologia, 172, 617-630. [PDF]
		Punchi-Manage, R., Getzin, S., Wiegand, T., Kanagaraj, R., Gunatilleke, C.V.S., Gunatilleke, I.A.U N., Wiegand, K. & Huth, A. (2013) Effects of topography on structuring local species assemblages in a Sri Lankan mixed dipterocarp forest. Journal of Ecology, 101, 149-160. [PDF]
		Wiegand, T., Huth, A., Getzin, S., Wang, X., Hao, Z., Gunatilleke, C.V.S. & Gunatilleke, I.A.U N. (2012) Testing the independent species' arrangement assertion made by theories of stochastic geometry of biodiversity. Proceedings of the Royal Society B, 279, 3312-3320. [PDF]
		Getzin, S., Wiegand, K. & Schoening, I. (2012) Assessing biodiversity in forests using very high-resolution images and unmanned aerial vehicles. Methods in Ecology and Evolution, 3, 397-404. [PDF]
		Lan, G., Getzin, S., Wiegand, T., Hu, Y., Xie, G., Zhu, H. & Cao, M. (2012) Spatial distribution and interspecific associations of tree species in a tropical seasonal rain forest of China. PLoS ONE, 7, e46074. [PDF]
		Getzin, S., Worbes, M., Wiegand, T. & Wiegand, K. (2011) Size dominance regulates tree spacing more than competition within height classes in tropical Cameroon. Journal of Tropical Ecology, 27, 93-102. [PDF]
		Getzin, S., Wiegand, T., Wiegand, K. & He, F. (2008) Heterogeneity influences spatial patterns and demographics in forest stands. Journal of Ecology, 96, 807-820. [PDF]
		Moustakas, A., Wiegand, K., Getzin, S., Ward, D., Meyer, K.M., Guenther, M. & Mueller, K.-H. (2008) Spacing patterns of an Acacia tree in the Kalahari over a 61-year period: how clumped becomes regular and vice versa. Acta Oecologica, 33, 355-364. [PDF]
		Getzin, S., Wiegand, K., Schumacher, J. & Gougeon, F.A. (2008) Scale-dependent competition at the stand level assessed from crown areas. Forest Ecology and Management, 255, 2478-2485. [PDF]
		Getzin, S. & Wiegand, K. (2007) Asymmetric tree growth at the stand level: Random crown patterns and the response to slope. Forest Ecology and Management, 242, 165-174. [PDF]
		Getzin, S. (2007) Structural Fire Effects in the World's Savannas. A Synthesis for Biodiversity and Land-Use Managers. VDM Verlag, Saarbruecken. Book-ISBN: 978-3-8364-3664-9
		Getzin, S., Dean, C., He, F., Trofymow, J.A., Wiegand, K. & Wiegand, T. (2006) Spatial patterns and competition of tree species in a Douglas-fir chronosequence on Vancouver Island. Ecography, 29, 671-682. [PDF]
		Getzin, S. (2005) The suitability of the degradation gradient method in arid Namibia. African Journal of Ecology, 43, 340-351. [PDF]
		Becker, T. & Getzin, S. (2000) The fairy circles of Kaokoland (North-West-Namibia) - origin, distribution, and characteristics. Basic and Applied Ecology, 1, 149-159. [PDF]