Segundo estudo, esses padrões ajudaram a estabilizar os ecossistemas, aumentando a resistência de uma área a perturbações como inundações ou secas extremas
Por Mindy Weisbergerda*, na CNN
Discos redondos de terra seca, conhecidos como “círculos de fadas”, parecem fileiras de bolinhas que podem se espalhar por quilômetros pelo chão. As origens misteriosas do fenômeno intrigam os cientistas há décadas – e podem ser muito mais difundidas do que se pensava.
Os círculos de fadas eram anteriormente vistos apenas nas terras áridas do deserto do Namibe, na África meridional, e no interior da Austrália ocidental. Mas um novo estudo utilizou inteligência artificial para identificar padrões de vegetação semelhantes a círculos de fadas em centenas de novos locais em 15 países em três continentes. Isso poderia ajudar os cientistas a compreender os círculos de fadas e sua formação em escala global.
Para a nova pesquisa, publicada segunda-feira (25) na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, os pesquisadores analisaram conjuntos de dados contendo imagens de satélite de alta resolução de terras áridas, ou ecossistemas áridos com escassas chuvas, de todo o mundo. A busca por padrões semelhantes a círculos de fadas utilizou uma rede neural – um tipo de IA que processa informações de maneira semelhante à de um cérebro.
“É a primeira vez que foi feito o uso de modelos baseados em inteligência artificial em imagens de satélite em grande escala para detectar padrões semelhantes a círculos de fadas”, disse o principal autor do estudo, Dr. Emilio Guirado, cientista de dados do Instituto Multidisciplinar de Estudos Ambientais da Universidade de Alicante na Espanha.
Centenas de possíveis locais de círculos de fadas
Primeiro, os autores do estudo treinaram a rede neural para reconhecer círculos de fadas, inserindo mais de 15 mil imagens de satélite obtidas na Namíbia e na Austrália. Metade das imagens mostrava círculos de fadas e metade não.
Os cientistas então alimentaram sua IA com um conjunto de dados com visualizações de satélite de quase 575 mil lotes de terra em todo o mundo, cada um medindo cerca de 2,5 acres (1 hectare). A rede neural escaneou a vegetação nessas imagens e identificou padrões circulares repetidos que se assemelhavam a padrões de círculos de fadas conhecidos, avaliando os tamanhos e formas dos círculos, bem como suas localizações, densidades de padrões e distribuição.
O resultado desta análise exigiu então uma revisão humana, disse Guirado. “Tivemos que descartar manualmente algumas estruturas artificiais e naturais que não eram círculos de fadas com base na fotointerpretação e no contexto da área”, explicou.
Os resultados mostraram 263 locais de terras áridas onde havia padrões circulares semelhantes aos círculos de fadas na Namíbia e na Austrália. Estas zonas áridas estavam distribuídas por toda a África (Sahel, Sahara Ocidental e Chifre de África) e também estavam agrupadas em Madagáscar e no Centro-Oeste da Ásia, bem como no centro e sudoeste da Austrália.
Reconhecimento de padrão circular
Os círculos de fadas não são o único fenômeno natural que pode produzir manchas nuas redondas e repetidas em uma paisagem. Um fator que diferencia os círculos de fadas de outros tipos de lacunas de vegetação é um padrão fortemente ordenado entre os círculos, disse o Dr. Stephan Getzin, pesquisador do departamento de modelagem de ecossistemas da Universidade de Göttingen, na Alemanha.
Getzin e colegas publicaram um artigo em novembro de 2021 definindo os círculos de fadas e o que os torna únicos, enfatizando detalhes da estrutura do padrão, disse ele à CNN. E de acordo com Getzin, que não esteve envolvido no último estudo, os padrões recém descobertos são insuficientes.
“Os círculos de fadas são definidos pelo fato de terem, em princípio, a capacidade de formar um padrão ‘espacialmente periódico’”, que é “significativamente mais ordenado” do que outros padrões – e nenhum dos padrões na pesquisa ultrapassa essa barreira elevada, disse Getzin.
Mas, na verdade, não existe uma definição universalmente aceita de círculos de fadas, disse Guirado. Ele e seus coautores identificaram possíveis círculos de fadas – medindo o tamanho e a forma dos círculos individuais, bem como os padrões que eles formaram coletivamente – referenciando diretrizes estabelecidas em vários estudos publicados. As métricas desses padrões espaciais, nos círculos de fadas antigos e novos, “são virtualmente as mesmas”, disse ele.
Dos novos locais identificados, alguns foram aprovados pela Dra. Fiona Walsh, que, como parte de uma equipe internacional, investigou círculos de fadas no interior australiano. “A distribuição de padrões na Austrália parece ser congruente com alguns dos que relatamos anteriormente”, disse Walsh, etnoecologista da Universidade da Austrália Ocidental. Walsh não esteve envolvida na nova pesquisa.
As origens misteriosas dos círculos de fadas
Os autores do estudo também compilaram dados ambientais onde os círculos foram avistados, recolhendo evidências que podem sugerir a causa da sua formação. Os pesquisadores determinaram que os padrões semelhantes a círculos de fadas eram mais prováveis de ocorrer em solos muito secos e arenosos, altamente alcalinos e com baixo teor de nitrogênio.
Os cientistas também descobriram que os padrões semelhantes a círculos de fadas ajudaram a estabilizar os ecossistemas, aumentando a resistência de uma área a perturbações como inundações ou secas extremas.
Mas a pergunta “O que molda os círculos de fadas?” é complexa e os fatores que criam círculos de fadas podem diferir de local para local, relataram os autores do estudo. Getzin escreveu anteriormente que certas condições climáticas, juntamente com a auto-organização nas plantas, geraram círculos de fadas na Namíbia e, embora insetos como os cupins aproveitem as manchas secas, suas atividades não produzem diretamente os padrões, disse ele.
Walsh, no entanto, disse que os círculos de fadas da Austrália estão inextricavelmente ligados à atividade dos cupins.
A pesquisa da sua equipe, conduzida em estreita colaboração com os povos indígenas, determinou que na Austrália Ocidental e no Território do Norte, os cupins são intrínsecos ao funcionamento dos círculos de fadas, chamados de “linyji” na língua Manyjilyjarra, e “mingkirri” na língua Warlpiri, disse ela à CNN.
“Os aborígenes ilustraram esses padrões pelo menos desde a década de 1980 e disseram que os conheciam há gerações, provavelmente milênios antes”, disse Walsh. “Na Austrália, os cupins não ‘desempenham simplesmente um papel’, eles são o mecanismo primário e as interpretações precisam ser centradas na dinâmica cupim-grama-solo-água”, acrescentou ela.
Muitas questões sobre os círculos de fadas ainda não foram respondidas, e os autores do novo estudo estão otimistas que o seu atlas global abrirá um novo capítulo no estudo destes peculiares locais áridos.
“Esperamos que as informações que publicamos no artigo possam fornecer aos cientistas de todo o mundo novas áreas de estudo que irão resolver novos quebra-cabeças na formação de padrões de círculos de fadas”, disse Guirado.
*Mindy Weisberger é redatora científica e produtora de mídia cujo trabalho foi publicado nas revistas Live Science, Scientific American e How It Works.
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