Tierische Aktivitäten (Termiten)

In Namibia untersuchte Feenkreise enthalten unterirdische Termitengänge. Radaruntersuchungen legten nahe, dass sich unter den Kreisen Schichten feuchteren Bodens befinden.

Am 29. März 2013 wurde im Fachjournal Science zusammen mit der namibischen Gondwana Collection eine mögliche Entstehungsursache veröffentlicht. Demzufolge befreit die Sandtermite (Psammotermes allocerus) den Sandboden von einjährigen Gräsern, damit versickerndes Regenwasser nicht von den Gräsern aufgenommen wird und über die Blätter verdunstet, sondern in den tieferen Bodenschichten bleibt. In Gebieten mit durchschnittlich 100 mm Regen im Jahr befinden sich im Sandboden unter den Kreisen stets mehr als 5 Volumenprozent Wasser – selbst nach jahrelanger Trockenheit. Diese Werte erhielt der Biologe Norbert Jürgens im Rahmen einer Langzeitstudie in Feenkreisen auf dem Gelände der Namib Desert Lodge südlich von Solitaire. Der Wasserspeicher sorgt in den Gängen der Termiten für eine relative Luftfeuchtigkeit von 98 %, die das Insekt zum Überleben benötigt. Jürgens untersuchte nicht nur vegetationslose Zonen, sondern auch die Grasgürtel am Rande der Feenkreise, die er wegen ihres üppigeren Wuchses „Luxusgürtel“ nannte.

Feenkreise im südwestlichen Angola südlich von 16,23° Süd werden von Sandtermiten erzeugt, die nördlichen von Erntetermiten (Hodotermes mossambicus), die mit der Gattung Microhodotermes eng verwandt sind. Die nördlicheren Hodotermitidae-Feenkreisen mit einem mittleren Durchmesser von bis zu 24 Metern sind zwei- bis neunmal größer als die südlicheren Psammotermes-Feenkreise. Nur die nördlichen Kreise reichern Salze im Boden an und haben in der Mitte eine Bodenerhebung mit dem Termiten-Nest.

Ein ähnliches Phänomen gibt es in den Prärien Nordamerikas. In Idaho erzeugen Ameisen Feenkreise. Auch Termiten der Art Baucaliotermes hainsei stehen im Verdacht, die Kreise zu verursachen.

Die verborgene Lebensweise der Termiten erschwert Untersuchungen. Ihr Bau kann mehrere Meter unter der Oberfläche liegen. Zur Grasernte verlassen Erntetermiten nur nachts ihren Bau oder wenn akuter Nahrungsmangel sie dazu zwingt. Dabei werden sie oft Beute des Erdwolfs (Proteles cristatus), einer auf Termiten spezialisierten Hyänenart, und anderer Fressfeinde, wie dem Wüstengoldmull.

Nach dem Ameisenforscher Walter Tschinkel seien im Boden keine Hinweise auf das Wirken der Insekten zu finden. Auch die Nährstoffsituation in den Kreisen unterscheide sich nicht.

Mitte 2023 wurde die Theorie, dass die Feenkreise durch Termiten entstehen, zum wiederholten Male als „gesichert“ wissenschaftlich bestätigt.

Geologische Gegebenheiten

Jüngere Untersuchungen in Afrika ließen auch eine chemische Entstehungshypothese zu. Wissenschaftler des Fachbereichs Botanik der Universität Pretoria untersuchten in einigen Feenkreisen die Gaszusammensetzung des Bodens. Gase und Flüssigkeiten geologischen Ursprungs könnten bei der Entstehung der Feenkreise eine Rolle zu spielen. Mit einem Gasanalysator wurde mehrfach der Gehalt an Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid (CO₂), Sauerstoff (O₂), Schwefelwasserstoff (H₂S) sowie Stickstoffdioxid (NO₂) bestimmt. CO lässt Rückschlüsse auf das Vorhandensein von Erdgas zu. Erdgas ist ein Stressfaktor für die Vegetation: Kohlenwasserstoffe steigern die Tätigkeit von oxidierenden wie auch beispielsweise Schwefel reduzierenden Bakterien, welche den Sauerstoffgehalt im Boden reduzieren. Dies beeinflusst den pH-Wert des Bodens und damit die Verfügbarkeit von Mineralstoffen, die für das Pflanzenwachstum notwendig sind.

Selbstorganisation

Die über große Distanzen auffällig homogene Verteilung der Kreise spricht nach Ansicht von Forschern des UFZ für eine natürliche Selbstorganisation. Das großflächige Verteilungsmuster soll über eine Computersimulation zu replizieren sein. Dem Effekt liege eine Konkurrenz um Ressourcen zu Grunde. Bei besserer Wasserversorgung liege eine deutlich verringerte Verteilungsdichte vor.

Für eine Selbstorganisation spricht die Entdeckung von Feenkreisen im Nordwesten Australiens. Diese sind 10.000 km von Namibia entfernt und weisen keine Termitentätigkeit auf. Das Auftreten in weit entfernten, differierenden Ökosystemen legt ein universelles Prinzip der Musterbildung nahe. Ursächlich sei eine Biomasse–Wasser-Rückkopplung, die eine kreisförmige Anordnung bewirke. Dies bedeute auch, dass diese Muster lediglich von Menschen bislang zumeist unbeobachtet blieben.

Der Biologe Stephan Getzin hatte prägnante Muster durch Luftbilder und Satellitendaten erkennen können; für eine Erklärung zur Entstehung der Feenkreise bedurfte es der Modelle des israelischen Physikers Ehud Meron, einer der bekanntesten Wissenschaftler der Selbstorganisation, und dessen Arbeitsgruppe an der Ben-Gurion-Universität. In Namibia haben Feenkreise Abstände von 12 bis 14 Metern; der Boden ist poröser und grober Sand, wo das Niederschlagswasser schnell eindringen kann. In Australien sind die Feenkreise mit Durchmessern von 5 bis 6 Metern kleiner, so dass unter der Bodenoberfläche nichts auffindbar ist. Kennzeichen der selbstorganisierten Vegetationsmuster ist die Artenarmut im trockenen Grasland. Es gibt nur ein oder zwei Grassorten, die von Niederschlägen profitieren, die in den oberen Bodenflächen eindringen. Die verschiedenen Rückkopplungen von Biomasse und Niederschlägen und damit die gegenseitige Beeinflussung von Grasentwicklung und Regenwassernutzung führen zur Musterbildung bei den Feenkreisen.

Langzeitsatellitenbeobachtungen ergaben, dass die Feenkreise einem Lebenszyklus von Entstehen und Vergehen unterliegen, je nach Größe liege er bei 24 bis 75 Jahren.

Pflanzengifte

Eine derartige Theorie soll im Juni 2021 nach mehr als 40 Jahren widerlegt worden sein.