I grandi musei del mondo nascondono un segreto:ospitano milioni e milioni di esemplari di storia naturale che quasi mai vedono la luce del giorno. giacciono nascosti alla vista del pubblico, tipicamente ospitato dietro o sopra le sale espositive pubbliche, o in edifici fuori sede.

Ciò che è in mostra al pubblico rappresenta solo la più piccola frazione del patrimonio di conoscenze sotto la gestione di ciascun museo. Oltre i fossili, i musei sono i depositi di ciò che sappiamo delle specie viventi del mondo, così come gran parte della nostra storia culturale.

Per i paleontologi, biologi e antropologi, i musei sono come gli archivi storici. E come la maggior parte degli archivi – pensate a quelli ospitati in Vaticano o nella Biblioteca del Congresso – ogni museo custodisce tipicamente molti esemplari unici, gli unici dati che abbiamo sulle specie che rappresentano.

L'unicità di ogni collezione del museo significa che gli scienziati fanno regolarmente pellegrinaggi in tutto il mondo per visitarli. Significa anche che la perdita di una collezione, come nel recente straziante incendio di Rio de Janeiro, rappresenta un'insostituibile perdita di conoscenza. È simile alla perdita della storia familiare quando un anziano della famiglia muore. A Rio, queste perdite includevano dinosauri unici nel loro genere, forse i resti umani più antichi mai trovati in Sud America, e le uniche registrazioni audio e documenti delle lingue indigene, compresi molti che non hanno più madrelingua. Cose che una volta sapevamo, non sappiamo più; le cose che avremmo potuto sapere non possono più essere conosciute.

Ma ora le tecnologie digitali, compreso Internet, database interoperabili e tecniche di imaging rapido – consentono di aggregare elettronicamente i dati dei musei. Ricercatori, compreso un team multi-istituzionale che sto guidando, stanno gettando le basi per un uso coerente di questi milioni di esemplari. Attraverso il globo, i team stanno lavorando per portare questi "dati oscuri" - attualmente inaccessibili via web - alla luce digitale.

Cosa si nasconde nei cassetti e nelle scatole

I paleontologi spesso descrivono i reperti fossili come incompleti. Ma per alcuni gruppi i reperti fossili possono essere notevolmente buoni. In molti casi, ci sono molti esemplari precedentemente raccolti nei musei per aiutare gli scienziati a rispondere alle loro domande di ricerca. Il problema è quanto siano accessibili o meno.

La vastità delle collezioni di fossili, e il fatto che la maggior parte dei loro contenuti sono stati raccolti prima dell'invenzione dei computer e di Internet, rendono molto difficile l'aggregazione dei dati associati agli esemplari museali. Da un punto di vista digitale, la maggior parte delle collezioni di fossili del mondo rappresentano "dati oscuri". Il fatto che gran parte delle collezioni museali esistenti non siano informatizzate significa anche che i tesori perduti aspettano di essere riscoperti all'interno dei musei stessi.

Con la visione e l'investimento di agenzie di finanziamento come la National Science Foundation (NSF) negli Stati Uniti, numerosi musei stanno collaborando per riunire digitalmente i loro dati da parti chiave della documentazione fossile. Il Museo di Paleontologia dell'Università della California a Berkeley, dove lavoro, è uno dei 10 musei che ora aggregano alcuni dei loro dati fossili. Insieme attraverso le nostre collezioni digitalizzate, stiamo lavorando per capire come i grandi cambiamenti ambientali hanno influenzato gli ecosistemi marini sulla costa orientale dell'Oceano Pacifico, dal Cile all'Alaska, negli ultimi 66 milioni di anni.

Il processo di digitalizzazione stesso include l'aggiunta dei dati di raccolta dell'esemplare nel sistema informatico del museo, se non è già stato inserito:la sua identificazione della specie, dove è stato ritrovato, e l'età delle rocce in cui si trovava. Allora, digitalizziamo la posizione geografica di dove è stato raccolto il campione, e scattare immagini digitali a cui è possibile accedere tramite il web.

Il sito Integrated Digitized Biocollections (iDigBio) ospita tutti i principali sforzi di digitalizzazione dei musei negli Stati Uniti finanziati dall'attuale iniziativa NSF iniziata nel 2011.

In modo significativo, il costo dell'aggregazione digitale dei dati fossili online, comprese le decine di migliaia di immagini, è notevolmente piccolo rispetto al costo necessario per raccogliere i fossili in primo luogo. È anche inferiore alla spesa per mantenere la sicurezza fisica e l'accessibilità di queste risorse inestimabili - un costo che i presunti responsabili del museo di Rio apparentemente non erano disposti a coprire, con conseguenze disastrose.

I dati digitalizzati possono aiutare a rispondere alle domande di ricerca

Il nostro gruppo, chiamato EPICC per le comunità di invertebrati del Pacifico orientale del Cenozoico, quantificato proprio quanti "dati oscuri" sono presenti nelle nostre raccolte congiunte. Abbiamo scoperto che i nostri 10 musei contengono fossili di 23 volte il numero di siti di raccolta in California, Oregon e Washington che sono attualmente documentati in un importante database elettronico online della letteratura scientifica paleontologica, la banca dati paleobiologica.

EPICC sta utilizzando i nostri dati appena digitalizzati per mettere insieme una comprensione più ricca della risposta ecologica passata al cambiamento ambientale. Vogliamo testare idee rilevanti per il cambiamento climatico a lungo e breve termine. In che modo la vita si è ripresa dall'estinzione di massa che ha spazzato via i dinosauri? In che modo i cambiamenti nella temperatura dell'oceano hanno guidato il cambiamento dell'ecosistema marino, compresi quelli associati all'isolamento del più freddo Oceano Pacifico dal più caldo Mar dei Caraibi quando si formò per la prima volta il ponte di terra a Panama?

Per rispondere a queste domande, tutti i dati fossili rilevanti, tratto da molti musei, deve essere facilmente accessibile online per consentire la sintesi su larga scala di tali dati. La digitalizzazione consente ai paleontologi di vedere la foresta nel suo insieme, piuttosto che come una miriade di singoli alberi.

In alcuni casi, come le registrazioni delle lingue passate oi dati di raccolta associati a singoli esemplari, le registrazioni digitali aiutano a proteggere queste preziose risorse. Ma, tipicamente, gli esemplari attuali rimangono cruciali per comprendere il cambiamento passato. I ricercatori spesso devono ancora effettuare misurazioni chiave direttamente sui campioni stessi.

Per esempio, Berkeley Ph.D. la studentessa Emily Orzechowski sta usando campioni aggregati dal progetto EPICC per testare l'idea che l'oceano al largo della costa californiana diventerà più fresco con il cambiamento climatico globale. I modelli climatici prevedono che l'aumento del riscaldamento globale porterà a venti più forti lungo la costa, che aumenterà la risalita costiera che porta le acque gelide dalle profondità dell'oceano alla superficie - la causa delle famose nebbie estive di San Francisco.

Il test che sta usando si basa sulla mappatura delle distribuzioni di un numero enorme di fossili. Sta misurando sottili differenze negli isotopi di ossigeno e carbonio trovati nei gusci fossili di vongole e lumache che risalgono all'ultimo periodo interglaciale della storia della Terra, circa 120, 000 anni fa, quando la costa occidentale era più calda di oggi. L'accesso ai fossili della vita reale è cruciale in questo tipo di ricerca.

La comprensione della risposta ai cambiamenti passati non è limitata solo ai fossili. Per esempio, quasi un secolo fa il direttore del Museo di Zoologia dei Vertebrati, Joseph Grinnell dell'Università della California, Berkeley, intraprese raccolte sistematiche di mammiferi e uccelli in tutta la California. Successivamente, il museo ha ripercorso quelle precise località, scoprendo grandi cambiamenti nella distribuzione di molte specie, inclusa la perdita di molte specie di uccelli nel deserto del Mojave.

Un aspetto chiave di questo lavoro è stato il confronto del DNA degli esemplari museali quasi centenari con il DNA degli animali vivi oggi. Il confronto ha rivelato una grave frammentazione delle popolazioni, e ha portato all'identificazione di cambiamenti genetici in risposta al cambiamento ambientale. Avere gli esemplari è fondamentale per questo tipo di progetto.

Questa rivoluzione digitale non si limita solo ai fossili e alla paleontologia. Riguarda tutte le collezioni dei musei. Curatori e ricercatori sono enormemente entusiasti del potere da acquisire man mano che le collezioni museali del mondo - dai fossili agli esemplari di organismi catturati dal vivo - diventano accessibili attraverso la nascente digitalizzazione delle nostre inestimabili collezioni.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.