Alan Turing, matemático, pai da ciência computacional e inteligência artificial, estudou a criação da máquina automatizada materializando a lógica humana e solucionando o cálculo representado no formato de algoritmo, exibidos como instruções e processadas mecanicamente; a “Máquina de Turing” tornou-se protótipo do computador moderno. Entre 1940 e 1941 desenvolveu a máquina capaz de decifrar o código utilizado pelos nazistas, Enigma, dando aos aliados vantagem que permitiu chegar mais depressa a derrota alemã. No entanto, Turing desenvolveu em 1952 modelo capaz de explicar surpreendentes padrões circulares de vegetação no deserto australiano, cruciais à vida e a proliferação das gramíneas. Na transição das árvores de eucalipto e acácia à áreas de Triodia, as gramíneas se organizam para formar lacunas arredondadas de solo a descoberto. Com tal “engenharia de ecossistema” a maioria das gramíneas verdes e vitais crescem perto do círculo de fadas, enquanto as gramíneas cinzas e menos vitais, mais distantes, não se beneficiam dessa fonte extra de água como as outras. Os círculos ou anéis de fadas, são formações circulares vegetais como gramíneas ou cogumelos, que acontecem naturalmente considerados um dos maiores enigmas da natureza.
Em publicação na revista ‘Jornal of Ecology’ cientistas da Universidade de Gottingen coletaram dados para mostrar que o modelo de Turing explica os padrões de vegetação dos círculos de fadas australianos, demostrando que as gramíneas que compõem esses padrões atuam como “ecoengenheiros” à modificar seu próprio ambiente hostil e árido, mantendo funcionamento do ecossistema. Os dados mostram que o padrão de lacuna único dos círculos australianos ocorrem na área a leste da cidade de Newman, emergindo de retroalimentações hidrológicas da biomassa e água a partir das gramíneas. Com seus diâmetros de 4 metros, crostas de argila originárias do desgaste e do escoamento de água resultante são fonte crítica de água à vegetação de terra árida, sendo que as gramíneas aumentam o sombreamento e a infiltração aquosa ao redor das raízes próximas. A cobertura vegetal protetora das gramíneas reduz as temperaturas da superfície em cerca de 25 °C na hora mais quente do dia, facilitando a germinação e crescimento de novas gramíneas.
Moral da Nota: o trabalho de campo sistemático e detalhado permitiu pela primeira vez em um ecossistema desse tipo, um teste completo da teoria do "padrão de Turing". O conceito de Turing era que em certos sistemas por distúrbios aleatórios e mecanismo de "reação-difusão", a interação entre duas substâncias difusíveis permitia que emergissem unidades fortemente estruturadas. Em 1952 quando Turing publicou seu artigo teórico sobre a formação de padrões, é provável que nunca tenha ouvido falar de círculos de fadas. No entanto, sua teoria lança base à gerações de físicos explicar padrões simétricos como ondas de areia nas dunas, faixas de nuvens no céu ou manchas na pele de um animal com mecanismo de difusão de reação. Em resumo, cientistas encontraram evidências tanto na escala da paisagem quanto em escalas menores que as gramíneas e a dinâmica de crescimento cooperativo, redistribuem recursos hídricos, modulam o ambiente físico e funcionam como 'engenheiros de ecossistemas "para modificar seu próprio ambiente e lidar melhor com condições áridas.
Rapidinha: a Matemática mostrou como a mudança climática pela modificação do padrão das monções levou à queda da civilização do Vale do Indo nas ruínas de Harappa atual Paquistão, cujo modelo confirma a forte associação de mudança climática com a ascensão e queda desta civilização.