Một nghiên cứu mới xác định rằng có hàng trăm nơi trên thế giới xuất hiện những vòng tròn đất cằn cỗi, hay còn gọi là “vòng tròn cổ tích”, có thể trải dài hàng dặm trên mặt đất. Nguồn gốc bí ẩn của hiện tượng này đã khiến các nhà khoa học tò mò trong nhiều thập kỷ, theo CNN.
Trước đây, các vòng tròn cổ tích chỉ được phát hiện ở vùng đất khô cằn thuộc sa mạc Namib ở Nam Phi và vùng hẻo lánh của Tây Úc. Nhưng sử dụng trí tuệ nhân tạo, một nghiên cứu mới đã tìm thấy các mẫu thảm thực vật giống như vòng tròn cổ tích ở hàng trăm địa điểm mới trên khắp 15 quốc gia thuộc ba lục địa. Điều này có thể giúp các nhà khoa học hiểu được các vòng tròn cổ tích và sự hình thành của chúng trên quy mô toàn cầu.
Trong cuộc khảo sát mới, được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences, các nhà nghiên cứu đã phân tích bộ dữ liệu chứa hình ảnh vệ tinh có độ phân giải cao về các vùng đất khô cằn hoặc hệ sinh thái với lượng mưa ít ở khắp nơi trên thế giới thông qua việc sử dụng mạng nơ-ron - một loại AI xử lý thông tin theo cách tương tự như não bộ - để tìm kiếm các mẫu hình giống như vòng tròn cổ tích.
Tác giả chính của nghiên cứu, Tiến sĩ Emilio Guirado, nhà khoa học dữ liệu của Viện Đa ngành về Nghiên cứu Môi trường tại Đại học Alicante ở Tây Ban Nha, cho biết trong một email: “Đây là lần đầu tiên việc áp dụng các mô hình dựa trên trí tuệ nhân tạo đối với hình ảnh vệ tinh được thực hiện trên quy mô lớn để phát hiện các mẫu hình giống như vòng tròn cổ tích”.
Hàng trăm địa điểm có khả năng là các vòng tròn cổ tích
Trước hết, các tác giả nghiên cứu đã huấn luyện mạng nơ-ron để nhận biết các vòng tròn cổ tích bằng cách nhập hơn 15.000 hình ảnh vệ tinh chụp ở Namibia và Úc. Một nửa số hình ảnh hiển thị những vòng tròn cổ tích, và một nửa còn lại thì không. Sau đó, các nhà khoa học đã cung cấp cho AI một tập dữ liệu chứa các hình ảnh vệ tinh của gần 575.000 khu đất trên thế giới, mỗi khu đất có diện tích khoảng 1 hecta. Mạng nơ-ron đã quét thảm thực vật trong những hình ảnh đó và xác định các mẫu hình tròn giống với mẫu của các vòng tròn cổ tích đã biết, đánh giá kích thước và hình dạng của các vòng tròn cũng như vị trí, mật độ và sự phân bố của chúng.
Guirado cho biết đầu ra của phân tích này sau đó cần có sự đánh giá của con người. Ông giải thích: “Chúng tôi phải loại bỏ một số cấu trúc nhân tạo và tự nhiên không phải là vòng tròn cổ tích theo cách thủ công dựa trên việc giải thích hình ảnh và bối cảnh của khu vực”.
Kết quả cho thấy 263 địa điểm ở vùng đất khô hanh có mẫu hình hình tròn tương tự như vòng tròn cổ tích ở Namibia và Úc. Những điểm khô cằn này phân bố khắp châu Phi (Sahel, Tây Sahara và Sừng Châu Phi) và cũng tập trung ở Madagascar và trung tây Á, cũng như miền trung và tây nam Úc.
Nhận diện mẫu hình tròn
Vòng tròn cổ tích không phải là hiện tượng tự nhiên duy nhất có thể tạo ra những điểm trống tròn, lặp đi lặp lại trong cảnh quan của một khu vực. Yếu tố khiến các vòng tròn cổ tích khác biệt với các loại khoảng trống thực vật khác là mẫu hình có trật tự chặt chẽ giữa các vòng tròn, theo Tiến sĩ Stephan Getzin, nhà nghiên cứu thuộc khoa mô phỏng hệ sinh thái tại Đại học Göttingen ở Đức.
Getzin và các đồng nghiệp đã xuất bản một bài báo vào tháng 11/2021 định nghĩa các vòng tròn cổ tích và điều khiến chúng trở nên độc đáo là các chi tiết về cấu trúc tổng thể của mẫu hình. Và theo ông, người không tham gia vào nghiên cứu mới nhất, các mẫu hình mới phát hiện không đạt được tiêu chuẩn đó.
“Các vòng tròn cổ tích được xác định bởi thực tế là về nguyên tắc, chúng có khả năng hình thành một mẫu hình 'tuần hoàn theo không gian', ‘có trật tự hơn đáng kể’ so với các mẫu hình khác - và không có mẫu hình nào trong cuộc khảo sát đạt được tiêu chuẩn cao đó, Getzin nói.
Tuy nhiên, trên thực tế, không có định nghĩa tổng quát nào được chấp nhận rộng rãi về vòng tròn cổ tích, Guirado nói. Ông và các đồng tác giả đã xác định các vòng tròn cổ tích tiềm năng - đánh giá kích thước và hình dạng của từng vòng tròn, cũng như các mẫu hình mà chúng tạo thành cùng nhau - bằng cách tham khảo các hướng dẫn được thiết lập qua nhiều nghiên cứu đã xuất bản. Ông nói, số liệu của các mẫu hình không gian đó, trong vòng tròn cổ tích cũ và mới, “gần như giống nhau”.
Trong số các địa điểm mới được xác định, một số đã được Tiến sĩ Fiona Walsh, người thuộc một nhóm quốc tế điều tra các vòng tròn cổ tích ở vùng hẻo lánh của Úc và không tham gia vào cuộc khảo sát mới, xác nhận. Walsh, một nhà dân tộc học tại Đại học Tây Úc cho biết: “Sự phân bố theo mẫu hình ở Úc dường như phù hợp với một số trường hợp mà chúng tôi đã báo cáo trước đây”.
Nguồn gốc bí ẩn của vòng tròn cổ tích
Các tác giả nghiên cứu cũng biên soạn dữ liệu môi trường nơi các vòng tròn được phát hiện, thu thập bằng chứng có thể gợi ý về nguyên nhân hình thành chúng. Các nhà nghiên cứu xác định rằng các mẫu hình giống như vòng tròn cổ tích rất thường xuyên xuất hiện trên loại đất cát khô cằn, có độ kiềm cao và hàm lượng nitơ thấp. Các nhà khoa học cũng nhận thấy các mẫu hình giống như vòng tròn cổ tích đã giúp ổn định hệ sinh thái, tăng khả năng chống chịu của khu vực trước những rủi ro như lũ lụt hoặc hạn hán cực độ.
Tuy nhiên, các tác giả nghiên cứu cho biết, câu hỏi “Nguyên nhân gây ra những vòng tròn cổ tích là gì?” rất phức tạp, và các yếu tố tạo ra vòng tròn cổ tích có thể khác nhau tùy theo từng địa điểm. Getzin trước đây đã viết rằng một số điều kiện khí hậu nhất định, cùng với khả năng tự tổ chức ở thực vật, đã tạo ra các vòng tròn cổ tích ở Namibia, và trong khi các loài côn trùng như mối tận dụng các khu vực khô hanh thì hoạt động của chúng không trực tiếp tạo ra các mẫu hình.
Tuy nhiên, Walsh nói với CNN trong một email rằng, các vòng tròn cổ tích ở Úc có mối liên hệ chặt chẽ với hoạt động của mối. Nghiên cứu của nhóm họ, được thực hiện với sự hợp tác chặt chẽ với người dân bản địa, đã xác định rằng ở Tây Úc và Lãnh thổ phía Bắc, mối là yếu tố không thể thiếu trong quá trình hình thành các vòng tròn cổ tích, được gọi là “linyji” trong ngôn ngữ Manyjilyjarra và “mingkirri” trong ngôn ngữ Warlpiri.
Walsh nói: “Những người thổ dân đã mô tả những mẫu hình này ít nhất là từ những năm 1980 và nói rằng họ đã biết về chúng qua nhiều thế hệ, có thể là hàng nghìn năm trước”.
Bà nói thêm: “Ở Úc, mối không chỉ đơn giản là 'đóng một vai trò' nào đó. Chúng là cơ chế chính và việc giải thích cần phải tập trung vào động lực giữa mối-cỏ-đất-nước”.
Nhiều câu hỏi về vòng tròn cổ tích vẫn chưa được giải đáp, và các tác giả của nghiên cứu mới lạc quan rằng tập bản đồ toàn cầu của họ sẽ mở ra một chương mới trong nghiên cứu về những vùng trống cằn cỗi và kỳ dị này.
Guirado cho biết: “Chúng tôi hy vọng rằng thông tin chúng tôi công bố trong bài báo có thể cung cấp cho các nhà khoa học trên khắp thế giới những khu vực nghiên cứu mới nhằm giải quyết những câu đố mới trong việc hình thành các mẫu hình vòng tròn cổ tích”.
Theo CNN
