عادةً ما تُفسَّر الشعاب المرجانية الحلقية — الأتولات — على النحو التالي: تنمو الشعاب المرجانية على طول حافة جزيرة بركانية، بينما تغرق الجزيرة نفسها ببطء. ويبقى حلقة فارغة قد تمتد لعدة كيلومترات. لكن صور الأقمار الصناعية تُظهر حلقات مماثلة حتى عند الشعاب الصغيرة جدًا، حيث لا توجد براكين ولا هبوط. أحيانًا توجد حلقات صغيرة داخل الأتولات الكبيرة — مثل حلقات داخل حلقات.
قرر مؤلفو الدراسة الجديدة اختبار ما إذا كانت الحلقات يمكن أن تنشأ من تلقاء نفسها — من خلال تفاعل نمو الشعاب المرجانية مع التيارات البحرية. بنوا نموذجًا حاسوبيًا: تنمو الشعاب وفق قواعد بسيطة، وتموت بسبب نقص الغذاء أو التيار القوي جدًا، بينما يتحرك الماء وفق قوانين الفيزياء. شغّلوا المحاكاة — وحصلوا على شعاب حلقية بأحجام مختلفة: من بقع صغيرة إلى أتولات كبيرة. وتطابقت الأشكال مع الواقع.
النموذج لم يرسم صورًا مشابهة فحسب. بل أعاد إنتاج الأنماط العددية من قواعد البيانات العالمية: كيف يرتبط حجم الشعاب بشكله، وما هو بُعده الكسري (مقياس تعرج المحيط). هذا يعني أن الشعاب الحلقية ليست دائمًا أثرًا لبركان. أحيانًا يشكلها المحيط نفسه.
هذه الآلية تفسر لماذا توجد الحلقات على مقاييس مختلفة جدًا — من أمتار إلى عشرات الكيلومترات. تستخدم الطبيعة نفس الوصفة: النمو بالإضافة إلى التيار. وعندها، الأتول ليس نصبًا تذكاريًا لبركان غارق، بل نمطًا حيًا يرسمه الماء.
البعد الكسري هو رقم يوضح مدى تعرج المحيط. عند الشعاب الحلقية، يقترب من 1.3 — مثل الخط الساحلي للنرويج.