Les scientifiques confirment que les termites des sables sont à l’origine des cercles de fées africains, discréditant les théories de l’autorégulation de l’herbe en démontrant le stockage à long terme de l’eau dans ces cercles. Ci-dessus, une photo de cercles de fées dans le désert du Namib. Crédit : UHH/MIN/Juergens
Depuis plus d’une décennie, l’origine des nombreuses zones circulaires dénudées au milieu des prairies africaines, connues sous le nom de cercles de fées, fait l’objet de discussions parmi les chercheurs. Dans une étude récente, le biologiste Norbert Jürgens et le pédologue Alexander Gröngröft de l’Université de Hambourg ont confirmé que les termites sont à l’origine des cercles de fées.
En même temps, ils réfutent les arguments centraux de l’explication avancée par les modélisateurs des écosystèmes selon laquelle les cercles seraient provoqués par l’autorégulation des graminées.
Dès 2013, le botaniste hambourgeois Norbert Jürgens a publié que les termites de sable purement souterrains du genre Psammotermes provoquent les zones dénudées et, en éliminant les plantes dans les sols sableux, permettent un stockage durable de l’eau après des pluies peu fréquentes. Cette explication, publiée dans Sciencea été confirmé dans les années qui ont suivi par des entomologistes d’Afrique australe (Prof Mike Picker, Dr Joh Henschel, Dr Kelly Vlieghe).
D’autres chercheurs ont également étudié ce phénomène mystérieux, par exemple à l’Université de Göttingen en utilisant des approches de modélisation. Les chercheurs ont publié (Getzin et al. 2015, 2022) que les zones dénudées sont causées par l’auto-organisation des plantes herbacées, qui attirent l’eau de manière inégale vers elles avec leurs racines et par une diffusion importante dans les sols sableux, provoquant ainsi la mort des graminées dans les zones dénudées.
De plus, en mesurant l’humidité du sol sous le cercle de fées à 20 cm de profondeur, ils ont constaté un dessèchement, qu’ils ont interprété comme une aspiration horizontale rapide de l’eau par les herbes environnantes.
Norbert Jürgens et Alexander Gröngröft réfutent désormais les arguments centraux des modélisateurs de Göttingen dans l’article publié par PPEES : Dans leur étude, Jürgens et Gröngröft ont démontré la présence de termites des sables sur plus de 1 700 cercles de fées en Namibie, en Angola et en Afrique du Sud.
Les mesures d’humidité du sol citées par Getzin et. al (2022) comme preuve de l’hypothèse d’auto-organisation coïncident avec les mesures d’humidité du sol de Jürgens en 2013. Cependant, les interprétations diffèrent : alors que les modélisateurs mesurent dans la couche arable et interprètent son assèchement comme un retrait d’eau par les herbes environnantes, Jürgens a montré en 2013, par des mesures simultanées à quatre profondeurs différentes allant jusqu’à 90 cm, que les cercles féeriques situés dans le sous-sol stockent l’eau pendant une longue période.
« Ce qui est encore plus important, c’est que l’analyse de mon collègue Gröngröft et les mesures des propriétés hydrologiques du sable du désert effectuées en laboratoire invalident les fondements essentiels de l’hypothèse d’autorégulation », explique Jürgens. « La conductivité de l’eau du sable à gros grains des cercles de fées, dans lequel vivent les termites, est en effet très élevée lorsqu’une grande quantité d’eau est présente lors d’un épisode de forte pluie, qui peut alors s’infiltrer rapidement dans les grands pores. Cependant, la situation est complètement différente lorsque le sable a libéré l’eau facilement transportable dans les profondeurs et a séché jusqu’à moins de huit pour cent environ du volume du sol.
L’eau n’est alors stockée qu’aux points de contact entre les grains de sable, il manque un film d’eau continu et la capacité du sol à conduire l’eau chute à des niveaux très bas. Cela signifie qu’aux niveaux d’humidité trouvés en dessous des cercles de fées (≤ 5 % en volume), très peu de transport d’eau liquide peut avoir lieu sur de courtes distances. La formation de couches de sable sec à la surface du sol, directement au-dessus du sous-sol humide, démontre ce phénomène physique.
« Les transports horizontaux d’eau sur plusieurs mètres en quelques jours, envisagés par les représentants de l’autorégulation, sont physiquement impossibles selon les connaissances actuelles. Le débat sur les interprétations opposées d’un phénomène biologique est donc étonnamment tranché par la physique, en l’occurrence la physique des sols », explique Jürgens. « Les mesures de l’humidité du sol sur les cercles féeriques et les propriétés hydrauliques du sol du sable trouvées en laboratoire excluent ainsi l’hypothèse de l’autorégulation comme explication des cercles féeriques. La cause de la formation des cercles féeriques est donc claire : ce sont les termites des sables qui assurent un avantage considérable en matière de survie grâce au stockage de l’humidité du sol.
