หลายคนอาจจะรู้จักและเคยเห็น ‘วงแหวนนางฟ้า’ (fairy circles) ตามแผ่นดินแล้งๆ ในลักษณะกลมๆ คล้ายลายจุดที่กระจายไปบนพื้นดินหลายไมล์กันมาบ้างแล้ว ทว่าต้นกำเนิดลึกลับของปรากฏการณ์นี้กลับทำให้นักวิทยาศาสตร์สนใจมันมานานหลายทศวรรษ และมันอาจแพร่หลายมากกว่าที่พวกเขาคิดไว้มาก
ก่อนหน้านี้ วงแหวนนางฟ้าถูกพบเห็นเฉพาะในดินแดนแห้งแล้งของทะเลทรายนามิบทางตอนใต้ของแอฟริกา และบริเวณห่างไกลของรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลียเท่านั้น แต่การศึกษาใหม่ซึ่งใช้เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ AI เพื่อระบุรูปแบบพืชพรรณที่มีลักษณะคล้ายวงแหวนนางฟ้าในสถานที่อื่นๆ อีกหลายร้อยแห่งใน 15 ประเทศใน 3 ทวีป ซึ่งสิ่งนี้เองที่สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจแวดวงแหวนนางฟ้าและการก่อตัวของพวกมัน
สำหรับการสำรวจครั้งใหม่ซึ่งตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’ เมื่อวันจันทร์ (25 ก.ย.) ที่ผ่านมาระบุว่า “นักวิจัยได้วิเคราะห์ชุดข้อมูลที่มีภาพถ่ายดาวเทียมความละเอียดสูงของพื้นที่แห้งแล้งหรือระบบนิเวศที่แห้งแล้งซึ่งมีฝนตกเพียงเล็กน้อยจากทั่วโลก โดยการค้นหารูปแบบที่คล้ายกับวงแหวนนางฟ้านั้นใช้โครงข่ายประสาทเทียม ซึ่งเป็น AI ประเภทหนึ่งที่ประมวลผลข้อมูลในลักษณะที่คล้ายคลึงกับสมอง”
ผู้เขียนงานวิจัยได้ฝึกโครงข่ายประสาทเทียมให้จดจำวงแหวนนางฟ้าโดยการป้อนภาพถ่ายดาวเทียมมากกว่า 15,000 ภาพที่ถ่ายในนามิเบียและออสเตรเลีย ครึ่งหนึ่งของภาพแสดงให้เห็นวงแหวนนางฟ้า และอีกครึ่งหนึ่งไม่มี จากนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงป้อนชุดข้อมูลให้ AI ด้วยมุมมองดาวเทียมของที่ดินเกือบ 575,000 แปลงทั่วโลก โดยแต่ละแปลงมีขนาดประมาณ 2.5 เอเคอร์ (ราว 10,000 ตารางเมตร)
ผลการวิจัยแสดงพื้นที่แห้งแล้ง 263 แห่งซึ่งพบว่า มีรูปแบบวงกลมคล้ายกับวงแหวนนางฟ้าในนามิเบียและออสเตรเลีย จุดที่แห้งแล้งเหล่านี้กระจายไปทั่วแอฟริกา (ซาเฮล ซาฮาราตะวันตก และจะงอยแอฟริกา) และยังกระจุกอยู่ในมาดากัสการ์และเอเชียตะวันตกตอนกลาง รวมถึงออสเตรเลียตอนกลางและตะวันตกเฉียงใต้
ต้นกำเนิดอันลึกลับของ ‘วงแหวนนางฟ้า’
นักวิจัยได้รวบรวมข้อมูลด้านสิ่งแวดล้อมและหลักฐานที่อาจบอกเป็นนัยถึงสาเหตุที่ทำให้เกิดแหวนหล่านั้น โดยนักวิจัยระบุว่า ‘รูปแบบวงกลมคล้ายวงแหวนนางฟ้ามักเกิดขึ้นในดินทรายที่แห้งมาก ซึ่งมีความเป็นด่างสูงและมีไนโตรเจนต่ำ’ นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังพบว่า ‘รูปแบบคล้ายวงแหวนนางฟ้าช่วยรักษาเสถียรภาพของระบบนิเวศ และเพิ่มความต้านทานต่อการรบกวนของพื้นที่ เช่น น้ำท่วมหรือภัยแล้งขั้นรุนแรง’
“แต่คำถามที่ว่า “วงแหวนนางฟ้านั้นมีรูปร่างอย่างไร? มันมีความซับซ้อน และปัจจัยที่สร้างวงแหวนนางฟ้าอาจแตกต่างกันไปในแต่ละพื้นที่” รายงานการศึกษาระบุ
แต่ก่อนหน้านี้ ดร.สเตฟาน เก็ตซิน นักวิจัยภาควิชาการสร้างแบบจำลองระบบนิเวศแห่งมหาวิทยาลัยเกิททิงเงินในประเทศเยอรมนีเคยกล่าวว่า “สภาพภูมิอากาศบางอย่าง ประกอบกับแพตเทิร์นในพืช (กระบวนการก่อให้เกิดรูปร่างในพืช) ทำให้เกิดวงแหวนนางฟ้าในนามิเบีย ในขณะที่แมลง เช่น ปลวก ซึ่งใช้ประโยชน์จากดินแห้งๆ แต่ทว่าพวกมันไม่ได้สร้างลวดลายดังกล่าวโดยตรง”
อย่างไรก็ตาม ดร.ฟิโอนา วอลช์ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของทีมงานระดับนานาชาติได้ตรวจสอบกลุ่มนางฟ้าในชนบทห่างไกลของออสเตรเลียเผยว่า “วงแหวนนางฟ้าของออสเตรเลียมีความเชื่อมโยงกับกิจกรรมของปลวกอย่างแยกไม่ออก…ปลวกมีต้นกำเนิดมาจากกระบวนการของวงแหวนนางฟ้า”
“ในออสเตรเลีย ปลวกไม่เพียงแต่มีบทบาทเท่านั้น สิ่งเหล่านี้เป็นกลไกหลักและการตีความจำเป็นต้องเน้นไปที่พลวัตของปลวก หญ้า ดิน และน้ำ” วอลช์กล่าวเสริม
ทั้งนี้ คำถามมากมายเกี่ยวกับวงแหวนนางฟ้ายังไม่ได้รับคำตอบ แต่ผู้เขียนการศึกษาใหม่ก็มองในแง่ดีว่าแผนที่โลกของพวกเขาจะเปิดบทใหม่ในการศึกษาจุดแห้งแล้งที่แปลกประหลาดเหล่านี้ “เราหวังว่าข้อมูลที่เราเผยแพร่ในรายงานฉบับนี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกได้รับพื้นที่การศึกษาใหม่ๆ ที่จะไขปริศนาใหม่ๆ ในการสร้างแพตเทิร์นวงแหวนนางฟ้า” ดร.เอมิลิโอ กุยราโด นักวิทยาศาสตร์ข้อมูลจากสถาบันสหสาขาวิชาชีพด้านสิ่งแวดล้อม
