Samedi-sciences (83): l'énigme des cercles de fées namibiens

Un spécialiste d’écologie de l’université de Hambourg, Norbert Jürgens, pense avoir résolu l’énigme des cercles de fées, l’un des phénomènes botaniques les plus fascinants du sud de l’Afrique. Ces cercles mystérieux sont observés dans une ceinture de prairies qui s’étend sur 2000 kilomètres de long, parallèlement à la côte ouest du continent, de l’Angola au nord de l’Afrique du sud, et qui borde les régions désertiques de Namibie.

Un spécialiste d’écologie de l’université de Hambourg, Norbert Jürgens, pense avoir résolu l’énigme des cercles de fées, l’un des phénomènes botaniques les plus fascinants du sud de l’Afrique. Ces cercles mystérieux sont observés dans une ceinture de prairies qui s’étend sur 2000 kilomètres de long, parallèlement à la côte ouest du continent, de l’Angola au nord de l’Afrique du sud, et qui borde les régions désertiques de Namibie.

Cercles de fées en Namibie et termites des sables (à droite) © Norbert Jürgens Cercles de fées en Namibie et termites des sables (à droite) © Norbert Jürgens

Les cercles se présentent comme des taches sans végétation, ayant la forme de disques légèrement concaves, d’un diamètre allant de 2 à 10 mètres, entourées d’une couronne de hautes touffes d’herbes. L’hypothèse de Jürgens, publiée le 29 mars dans Science, est que ces curieux disques sont l’œuvre de termites des sables qui, en creusant des tunnels, détruisent les racines des plantes et s’en nourrissent.

Pour les Himba, peuple bantou de Namibie, qui vivent de leurs troupeaux dans les régions désertiques, les cercles de fées sont les empreintes de pas des dieux. L’explication n’a pas satisfait les scientifiques, qui ont élaboré diverses théories depuis une quarantaine d’années.

Kenneth Tinley, de l’université de Pretoria, a supposé en 1971 qu’il s’agissait de termitières fossiles, datant d’une époque où les pluies étaient beaucoup plus abondantes ; son collègue G.K. Theron a imaginé que les herbes étaient détruites par un composé chimique émanant d’une euphorbe endémique en Namibie, Euphorbia damarana ; d’autres ont évoqué le rôle de fourmis carnivores, et même de la radioactivité du sol.

Toutes ces théories ont été éliminées. L’hypothèse des termites a été avancée dès 1994 par le botaniste Eugene Moll qui pensait que les bestioles dévoraient toutes les graines des herbes autour de leur nid, créant ainsi une zone sans végétation. Mais il n’a pu le prouver. Plus récemment, un biologiste de l’université de Floride (Tallahassee), Walter Tschinkel, a lui aussi cherché à mettre en évidence l’action des termites, mais il n’en a pas trouvé trace, et a conclu que le phénomène était dû à une autre cause, encore inconnue.

La couronne d'herbes pérennes d'un cercle de fées, en Namibie © Norbert Jürgens La couronne d'herbes pérennes d'un cercle de fées, en Namibie © Norbert Jürgens

Tschinkel a cependant fait une découverte importante : en examinant des images satellite prises sur une période de quatre ans, il a remarqué que certains cercles nouveaux étaient apparus tandis que d’autre avaient disparu au cours de cette période. Les mystérieuses formations semblaient donc liés à des organismes vivants. Restait à découvrir lesquels.

Norbert Jürgens, interrogé dans Science, estime que Tschinkel et ses collègues ont pu passer à côté des termites, insectes « extrêmement clandestins », qui semblent littéralement « nager » dans le sable, ne laissant d’autres traces que des tunnels très fins. Jürgens a commencé à étudier les cercles de fées en 2006. Il a effectué 40 séjours sur le terrain et a examiné 1200 taches arides encerclées d’herbes. Il a recherché méthodiquement les traces animales, et creusé des tranchées à partir du centre des disques vers la périphérie afin de découvrir tout organisme susceptible de se dissimuler sous la terre.

Procédant par élimination, Jürgens est parvenu à la conclusion qu’un seul organisme est toujours, ou presque toujours, présent dans les cercles : la termite des sables, Psammotermes allocerus. On retrouve ses traces à l’intérieur ou à proximité de 80 à 100% des cercles de fées. Dans 80 à 100% des cercles, les nids de P. allocerus et les galeries caractéristiques qu’elle creuse sont retrouvés, à une profondeur de quelques centimètres à quelques décimètres, sous la tache sans herbe.

De plus, Jürgens a observé les insectes dans 24 cercles de fées en cours de formation, avant même que n’apparaisse la couronne de hautes herbes autour de la zone désherbée. « Dans le plus récent de ces cercles, les herbes en train de mourir étaient endommagées seulement au niveau des racines, là où passaient les galeries de P. allocerus, écrit le chercheur. Aucun autre organisme n’a été observé en train de chercher à se nourrir de l’herbe des jeunes cercles de fées. »

Le mécanisme de formation d’un cercle, tel que le conçoit Jürgens, est assez complexe. Selon notre chercheur, dans la zone désherbée par les termites, l’eau qui n’est plus absorbée par les plantes s’accumule. Elle percole dans une couche plus profonde du sol, de sorte qu’elle ne s’évapore pas ou peu. Les cercles se comportent comme des « pièges à eau », explique Jürgens. C’est cette eau stockée qui permet à la couronne de hautes herbes périphérique de se mettre en place, et de se maintenir de façon pérenne autour de la plupart des cercles.

Pour le prouver, Jürgens a effectué des mesures de l’humidité du sol à différentes profondeurs dans les cercles, sur une période de quatre ans. A 60 centimètres de profondeur, les mesures montrent qu’il y a toujours au moins 5% d’humidité, « ce qui est certainement suffisant pour permettre la vie des termites », selon le chercheur.

Pourtant, Walter Tschinkel ne se contente pas de la démonstration de son collègue. D’après lui, la corrélation entre la présence des termites et les cercles n’est pas nécessairement une relation de cause à effet. Tschinkel croit plus plausible qu’une autre cause, qui reste à découvrir, tue les herbes et que les termites s’en nourrissent ensuite.

Pour Vivienne Uys, spécialiste des termites (Agricultural Research Council, Pretoria), il faut davantage de preuves pour démontrer que ce sont les insectes qui créent les cercles de fées : « Le lien entre les activités de creusage des termites et la formation d’un cercle parfait de sol nu reste à éclaircir », juge-t-elle.

Un autre chercheur, Nathan Lo, de l’université de Sidney, s’estime au contraire convaincu par la démonstration, et en particulier par des photos de Jürgens qui montrent les termites faisant leur nid dans les racines de plantes encore vivantes. « C’est à peu près le mieux qu’on peut avoir, déclare-t-il au magazine New Scientist. C’est une preuve très forte. »

Vue d'avion montrant des cercles "adultes" et d'autres "jeunes" © Norbert Jürgens Vue d'avion montrant des cercles "adultes" et d'autres "jeunes" © Norbert Jürgens

Selon Norbert Jürgens, les cercles de fées ne sont pas seulement un phénomène remarquable, ce sont aussi des écosystèmes très riches, de véritables oasis créées par les termites dans des régions arides où il ne tombe parfois pas plus de 50 millimètres d’eau par an. Ces oasis attirent toute une faune d’insectes, d’oiseaux et de mammifères – chacals, antilopes, renards, oryctéropes et autres. Au total, Jürgens estime que la biodiversité est 10 à 20 fois plus élevée dans les cercles de fées que dans les zones environnantes.

Une question demeure sans réponse : pourquoi les cercles de fées finissent-ils par disparaître ? Jürgens suppose que les termites sont victimes de la prédation des fourmis. Mais cela reste à démontrer. L’énigme n’est pas encore tout à fait résolue.

 

 

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