Čarodějné kruhy, které byly doposud známé pouze jako přírodní jev z jižní Afriky, se nyní vědcům podařilo identifikovat i na jiných kontinentech. S analýzou výzkumníkům pomohla i umělá inteligence. Co tyto záhadné útvary vytváří?
Kruhovité útvary suché hlíny nebo i travnatého porostu známé jako tzv. čarodějné kruhy nebo mezikruží (v angličtině fairy circles) fascinovaly vědce kvůli svému neznámému původu po desetiletí.
Výskyt těchto záhadných kruhů byl dříve pozorován pouze ve vyprahlé půdě Namibijské pouště v jižní Africe a ve vnitrozemí Západní Austrálie. Nyní se však zdá, že tento jev je mnohem rozšířenější, než se původně předpokládalo. Nová studie, která v pondělí vyšla v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences, použila umělou inteligenci k identifikaci vegetačních vzorců připomínajících čarodějné kruhy na stovkách nových míst v 15 zemích nacházejících se na třech různých kontinentech.
Nejdřív vytrénovat umělou inteligenci
Vědci analyzovali satelitní snímky suchých a vyprahlých ekosystémů po celém světě a hledali v nich vzorce, které by připomínaly čarodějné kruhy, a to pomocí neuronových sítí, typu umělé inteligence, která zpracovává informace podobným způsobem jako mozek. „Modely založené na umělé inteligenci a na analýze satelitních snímků byly v tak velkém měřítku použity vůbec poprvé,“ řekl hlavní autor studie Emilio Guirado, datový vědec z univerzity ve španělském Alicante.
Nejprve autoři studie vycvičili neuronovou síť, aby tyto přírodní útvary uměla rozpoznávat. Do systému vložili více než 15 tisíc satelitních snímků z Namibie a Austrálie. Na polovině fotek byly kruhy a na druhé polovině ne. Když se síť naučila jevy identifikovat, vědci jí poskytly soubor dat s 575 tisíci satelitními pohledy na krajinu po celém světě. Neuronová síť ve vegetaci na těchto snímcích identifikovala opakující se kruhové vzory, které se podobaly čarodějným kruhům.
Výstup této analýzy pak vyžadoval lidskou kontrolu. „Museli jsme ručně vyřadit některé umělé a přírodní struktury, které nebyly pohádkovými kruhy,“ vysvětlil Guirado.
Čarodějné kruhy mají i v Asii a taky tvoří vzory
Výsledky odhalily 263 nových míst, kde jsou útvary podobné pohádkovým kruhům v Namibii a Austrálii. Tyto skvrny vyprahlé půdy jsou rozšířeny po celé Africe (v Sahelu, Západní Sahaře a Africkém rohu) a objevily se také na Madagaskaru, ve středozápadní Asii a ve střední a jihozápadní Austrálii.
Mezikruží nejsou jediným přírodním jevem, který může v krajině vytvářet takto kulatá, holá místa. Jedním z faktorů, které však čarodějné kruhy odlišují od jiných typů vegetačních útvarů, je, že jsou velmi uspořádané a tvoří snadno rozpoznatelný, opakující se vzor, uvedl Stephan Getzin, výzkumník z oddělení modelování ekosystémů na Univerzitě v Göttingenu v Německu.
„Čarodějné kruhy jsou definovány tím, že mají v zásadě schopnost vytvářet prostorově periodický vzor, který je výrazně uspořádanější než jakýkoliv jiný,“ popisuje Getzin.
Co je vytváří?
Autoři studie také shromáždili údaje o životním prostředí v oblastech, kde byly kruhy pozorovány, a představili, co by mohlo způsobovat jejich vznik. Vzory podobné čarodějným kruhům se pravděpodobněji vyskytovaly ve velmi suchých, písčitých půdách, které byly vysoce alkalické a měly nízký obsah dusíku. Vědci také zjistili, že vzory podobné pohádkovým kruhům pomohly stabilizovat ekosystémy a zvýšily odolnost oblasti vůči výkyvům počasí, jako jsou povodně nebo extrémní sucha.
Ale otázka, co tyto kruhy vytváří, je velmi komplexní a faktorů, které se na tom podílejí, je mnoho a mohou se lišit místo od místa, uvedli autoři studie. Getzin již dříve napsal, že určité klimatické podmínky spolu se samoorganizací rostlin vytvořily tyto kruhy v Namibii, zatímco v Austrálii se na vytváření kruhů podílejí termiti.
