"הדרכתיך במעגלי ישר" - משלי, ד, 11. בחולות של ואדי אום עשרין וכן בואדיות אחרים באזור ואדי רם ניתן לראות תופעה מעניינת של חצבים היוצרים מעגל שקוטרו נע בין 20 ל- 80 ס"מ. מעגלי צמחים מופיעים גם במקומות נוספים בעולם וגם אצלנו בנגב ניתן לראות מעגלים של עירית גדולה ואף של אירוס ירוחם בשמורת האירוסים מצפון לירוחם. הבוטנאי אבינועם דנין תעד וחקר תופעה זו במינים של מלענן ריסני בחולות ימין ובדיונות של מדבר נמיב. דנין טען שהמעגלים נוצרים אצל צמחים בעלי קנה שורש אופקי המתארך במידה מועטה אך קבועה בכיוון היקפו של הגוש. חלקיו הזקנים המצויים במרכז הגוש מתים. כך מהווים הענפים הצומחים אופקית מעין רדיוסים של מעגל.לאחר שהמרכז המת נרקב ונעלם הוא נותר ריק או מתאכלס בצמחים חד-שנתיים בחורף ובאביב. את השרידים של הצמחים שגדלו במרכז ניתן לגלות ע"י חפירה במרכז המעגל.

זוהי תצפית ראשונה לקיומם של מעגלי חצבים באזור בעל אקלים מדברי קיצוני. כמות המשקעים הממוצעת באזור ואדי רם שבדרום ירדן היא (ממוצע של השנים 1967-1974) היא 75 מ"מ. כמות המשקעים המכסימלית שנמדדה ב-24 שעות הייתה 34.5 מ"מ. בית הגידול החולי מציב מספר קשיים בפני הצמחים הגדלים בו. הצמחים צריכים להתגבר על חוסר יציבות המצע החולי שהרוח יכולה להסיעו ולגרום לחשיפת השורשים. החלחול בחול גם הוא גדול ולכן זמן קצר לאחר רדת הגשמים המים אינם זמינים לצמחים. כמו כן החול דל בדרך כלל בחומרי מזון.

קבוצת המחקר בראשותם של פרופ' אהוד מירון מהמחלקה לפיזיקה ואנרגיה של הסביבה ופרופ' משה שחק מהמחלקה לאקולוגיה מדברית במכון לחקר המדבר ע"ש יעקב בלאושטיין במדרשת שדה בוקר, חוקרת את תופעת המעגלים או "הטבעות" הן בשטח בצמחי עירית גדולה והן באמצעות מודל מתימטי. המודל המתימטי מתאר את הדינמיקה בין הביומסה למים בקרקע ולמי הנגר. המים הם המשאב החשוב ביותר באזורים ארידיים והמודל מתאר היווצרות כתמי צמחייה על ידי שני משובים חיוביים. כמות גדולה של ביומסה תתבטא במערכת שורשים גדולה יותר שתאפשר יניקת מים גדולה יותר מהקרקע שתגדיל עוד יותר את כמות הביומסה. לולאת המשוב השנייה קשורה לחלחול מוגבר ליד כתם הצמחייה ששוב יגדיל את כמות המים הזמינים לצמח ולכן גם את כמות הביומסה.

המודל מורכב משלוש משוואות אינטגרו- דיפרנציאליות והפתרונות הנומריים נעשים באמצעות קוד שפותח ע"י תלמיד המחקר ארז גלעד. הקוד מורץ באמצעות מחשב בעל יכולת חישוב גבוהה המורכב מ-24 מעבדים חזקים של חברת "סיליקון גרפיקס".

ההשערה של צוות המחקר שמעגלי הצמחים נוצרים כתוצאה מתחרות על המים בין הפרטים הגדלים במרכז כתם הצמחייה לבין הפרטים הגדלים בשוליו. לפרטים שגדלים בשוליים יש עדיפות משום שבאזור שמחוץ למעגל, התחרות פחות קשה מאשר במרכז ולכן הפרטים שבמרכז לא סתם "מזדקנים" כפי שטוען אבינועם דנין אלא מתים ממחסור במים. שולי המעגל ממשיכים להתפתח רדיאלית החוצה וכך נוצרים המעגלים. אם השערה זו נכונה, אנו אמורים לגלות יותר מעגלים באזורים שחונים וזה אכן עומד בהתאמה לתוצאות הראשוניות של מחקר השדה שנעשה בצמחי עירית הגדולה בשמורת פורה ובפארק "סיירת שקד" שבסמוך לאופקים ע"י ד"ר יעל זליגמן. כמו כן נבדקת השפעת השיפוע על שכיחות המעגלים וצורתם. ההשערה היא ששכיחותם תגדל באזורים מישוריים שבהם עקת המים גדולה יותר מאשר במדרונות בהם מי הנגר מגדילים את כמות המים הזמינים לצמח.

סודם של מעגלי הצמחים במדבר עדיין לא נתגלה במלואו והמחקר המדעי בעיצומו. אין לי ספק שברגע שהמטיילים וחובבי הטבע יחשפו לתופעה ולתמונות אלו, הם יתחילו לגלות בעצמם מעגלי צמחים רבים במקומות שונים בארץ והמדע יצא נשכר מכך.

פטריות יכולות לגדול בטבעות כתוצאה מתחרות על חומרי מזון. טבעות אלו נקראות Fairy rings כלומר טבעות הפיות.

בקישורים למטה ניתן לצפות באנימציות שנתקבלו מפתרון המודל המתימטי (ראה קישורים) והמתארות היווצרות טבעות כתוצאה מתחרות על מים.כמות המשקעים היא 220 מ"מ גשם לשנה. בסימולציה הראשונה הטבעת מתפתחת על מישור ובשנייה על גבי מדרון ששיפועו 4 מעלות. הסרטונים מתארים התפתחות במשך 50 שנים. ניתן לראות שבמישור מתפתחת טבעת בעוד שע גבי השיפוע הסימטריה נשברת וכתם הצמחייה מטפס במעלה הדרון משום שבכיוון זה יש יותר מים זמינים, שהוא יכול לנצל אותם.