Les scientiques s’interrogent sur l’origine des cercles de fées de Namibie depuis près d’un demi-siècle. Cela se résumait à deux théories principales : soit les termites étaient responsables, soit les plantes s’auto-organisaient d’une manière ou d’une autre.

Maintenant, des chercheurs de l’Université de Göttingen, bénéficiant de deux saisons de précipitations exceptionnellement bonnes dans le désert du Namib, montrent que les herbes dans les cercles de fées sont mortes immédiatement après la pluie, mais l’activité des termites n’a pas causé les plaques dénudées.

Au lieu de cela, des mesures continues de l’humidité du sol démontrent que les graminées autour des cercles ont fortement appauvri l’eau à l’intérieur des cercles et ont ainsi probablement induit la mort des graminées à l’intérieur des cercles. Les résultats ont été publiés dans la revue Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics.

À environ 80-140 kilomètres de la côte dans le désert du Namib, il y a des millions de cercles de fées – des trous circulaires dans la prairie, chacun de quelques mètres de large, formant ensemble un motif distinctif à travers tout le paysage et visible à des kilomètres à la ronde.

Les chercheurs ont suivi les pluies sporadiques dans plusieurs régions du Namib et ont examiné les graminées, leurs racines et leurs pousses, ainsi que les dommages potentiels aux racines induits par les termites. Les termites, de minuscules insectes qui vivent dans de grandes colonies à travers le monde, ont souvent été blâmés pour la mort des graminées. 

Les chercheurs ont pris grand soin d’enquêter sur les circonstances de la mort des graminées dans les cercles de fées juste après la pluie, qui a déclenché la nouvelle croissance des graminées. De plus, ils ont installé des capteurs d’humidité du sol dans et autour des cercles de fées pour enregistrer la teneur en eau du sol à des intervalles de 30 minutes à partir de la saison sèche 2020 jusqu’à la fin de la saison des pluies 2022.

Cela a permis aux chercheurs d’enregistrer précisément comment la croissance des nouvelles graminées émergentes autour des cercles affectait l’eau du sol à l’intérieur et autour des cercles. Ils ont étudié les différences d’infiltration d’eau entre l’intérieur et l’extérieur des cercles dans 10 régions du désert du Namib.

Les données montrent qu’environ 10 jours après la pluie, les herbes commençaient déjà à mourir dans les cercles alors que la majeure partie de la zone intérieure des cercles n’avait pas du tout de germination d’herbe. 
Vingt jours après la pluie, les herbes qui se débattaient dans les cercles étaient complètement mortes et de couleur jaunâtre, tandis que les herbes environnantes étaient vivantes et vertes.

Lorsque les chercheurs ont examiné les racines des herbes à l’intérieur des cercles et les ont comparées aux herbes vertes à l’extérieur, ils ont constaté que les racines à l’intérieur des cercles étaient aussi longues, voire plus longues, que celles à l’extérieur.

Cela indiquait que les graminées faisaient des efforts dans la croissance des racines à la recherche d’eau. Cependant, les chercheurs n’ont trouvé aucune preuve de termites se nourrissant de racines. Ce n’est que 50 à 60 jours après la pluie que les dommages aux racines sont devenus plus visibles sur les herbes mortes.

Stephan Getzin, du département de modélisation des écosystèmes de l’Université de Göttingen, explique : « L’absence soudaine d’herbe dans la plupart des zones à l’intérieur des cercles ne peut s’expliquer par l’activité des termites car il n’y avait pas de biomasse pour que ces insectes se nourrissent. Mais plus important encore, nous pouvons montrer que les termites ne sont pas responsables car les herbes meurent immédiatement après la pluie sans aucun signe de créatures se nourrissant de la racine.

Lorsque les chercheurs ont analysé les données sur les fluctuations de l’humidité du sol, ils ont constaté que la baisse de l’eau du sol à l’intérieur et à l’extérieur des cercles était très lente après les premières pluies, lorsque les graminées n’étaient pas encore établies.

Cependant, lorsque les herbes environnantes étaient bien établies, la baisse de l’eau du sol après les pluies était très rapide dans toutes les zones, même s’il n’y avait presque pas d’herbes dans les cercles pour prendre l’eau.

Getzin explique : « Sous la forte chaleur du Namib, les herbes transpirent en permanence et perdent de l’eau. Par conséquent, ils créent des vides d’humidité du sol autour de leurs racines et l’eau est attirée vers eux. Nos résultats concordent fortement avec ceux des chercheurs qui ont montré que l’eau du sol se diffuse rapidement et horizontalement dans ces sables même sur des distances supérieures à sept mètres.

Getzin ajoute : « En formant des paysages fortement modelés de cercles de fées régulièrement espacés, les graminées agissent comme des ingénieurs de l’écosystème et bénéficient directement de la ressource en eau fournie par les trouées de végétation. En fait, nous connaissons des structures de végétation auto-organisées apparentées dans diverses autres zones arides difficiles du monde, et dans tous ces cas, les plantes n’ont aucune autre chance de survivre qu’en poussant exactement dans de telles formations géométriques.

Cette recherche a des implications pour la compréhension d’écosystèmes similaires, notamment en ce qui concerne le changement climatique, car l’auto-organisation des plantes amortit les effets négatifs induits par l’augmentation de l’aridification.

Cette recherche a été financée par la Fondation allemande pour la recherche. 
* Publication originale : Stephan Getzin et al, Le stress hydrique des plantes, et non l’herbivorie des termites, provoque les cercles de fées de la Namibie. Perspectives en écologie végétale, évolution et systématique. 2022. DOI : 10.1016/j.ppees.2022.125698 (www.sciencedirect.com)