神祕仙女圈 研究發現：全球有數百分布點

被稱為「仙女圈」（fairy circles）的貧瘠泥土圓盤地，看起來像一排排圓點，可在地面上蔓延數英里。幾十年來，這種現象的神祕起源一直吸引科學家的興趣，而且它們在全球分布範圍可能比過去想像得更廣泛。

過去只在非洲南部納米比沙漠（Namib Desert）、西澳洲內陸乾旱地區發現過仙女圈。最新研究利用人工智慧在三大洲、15國、數百個地點，識別出類仙女圈植被圖案。這項發現可以幫助科學家了解全球的仙女圈及其形成。

日前發表於《美國國家科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences，PNAS）的研究調查，分析包含世界乾旱地區或乾旱生態系統的高解析度衛星影像資料集，利用神經網路搜索類仙女圈植被圖案。

「這是第一次在衛星影像上，使用人工智慧模型大規模檢測類仙女圈圖案。」主要研究作者、西班牙阿利坎特大學（University of Alicante）多領域環境研究所數據科學家埃米利奧‧吉拉多（Emilio Guirado）說。

發現200多個仙女圈潛在點

研究作者輸入在納米比亞和澳洲拍攝，超過1.5萬張衛星影像，訓練神經網路識別仙女圈。一半的影像顯示仙女圈，一半沒有。科學家接著「餵給」人工智慧一個資料集，當中包含全球近57.5萬塊土地的衛星視圖，每塊土地面積約2.5英畝（1公頃）。神經網路掃描了這些影像中的植被，並識別出類似已知仙女圈的重複圓形圖案，評估圓圈的大小、形狀、位置、圖案密度和分布。

吉拉多說，這種分析需要人工審查。「根據照片解讀和當地背景，我們必須手動丟棄不是仙女圈的人造和自然結構。」。

結果顯示，263個旱地地點有類似納米比亞和澳洲仙女圈的圓形圖案。這些乾旱地區分布在非洲（薩赫爾、西撒哈拉和非洲之角），也集中在馬達加斯加、亞洲中西部，以及澳洲中部和西南部。

什麼塑造了仙女圈？

研究作者還彙集了已被發現圓圈的環境數據，收集可能暗示圓圈形成原因的證據。研究人員確定，仙女圈圖案最有可能出現在高鹼、低氮、非常乾燥沙土中。

科學家也發現，仙女圈圖案有助於穩定生態系統，增強一個地區對洪水或極端乾旱等擾動的抵抗力。「什麼塑造了仙女圈？」研究作者表示，這個問題很複雜，造成仙女圈的因素可能因地點而異。

德國哥廷根大學生態系統建模系研究員斯蒂芬‧格津（Stephan Getzin）之前在電子郵件中寫道，某些氣候條件以及植物的自我組織在納米比亞產生了仙女圈。雖然白蟻等昆蟲會利用乾燥的斑塊地，但它們的活動並不會直接產生仙女圈。

白蟻與澳洲仙女圈

國際研究團隊成員菲奧娜‧沃爾什（Fiona Walsh）說，澳洲的仙女圈與白蟻活動有著千絲萬縷的關聯。他們的團隊與原住民密切合作進行研究，確定在西澳洲和北領地，白蟻是仙女圈功能的固有部分，在曼吉利賈拉（Manjildjara）語中稱「linyji」，在瓦爾皮利（Warlpiri）語中稱「mingkirri」。

「原住民至少從1980年代就開始描繪這些圖案，並表示他們世世代代，可能早在幾千年前已經知道這些圖案。」沃爾什說。

「在澳洲，白蟻不僅在形成仙女圈中『扮演一個角色』」，她補充說，「它們是主要機制，對這個現象的解釋需要以白蟻－草－土壤－水之間的動力學為中心。」

仙女圈的許多問題尚未得到解答，這項新研究的作者樂觀的認為，他們的全球地圖集將為研究這些奇特的貧瘠地區揭開新篇章。

「希望我們在論文中發表的訊息能夠為世界各地的科學家提供新的研究領域，這些領域將解決仙女圈圖案形成的新謎題。」吉拉多說。◇