Gli archeologi della Washington State University sono al timone di una nuova ricerca che utilizza una sofisticata tecnologia informatica per scoprire come le società del passato hanno risposto ai cambiamenti climatici.

Il loro lavoro, che collega i dati climatici antichi e archeologici, potrebbe aiutare le comunità moderne a identificare nuove colture e altre strategie di adattamento quando minacciate dalla siccità, condizioni meteorologiche estreme e altre sfide ambientali.

In un nuovo giornale in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , Giada d'Alpoim Guedes, professore assistente di antropologia, e i colleghi della WSU Stefani Crabtree, Kyle Bocinsky e Tim Kohler esaminano come i recenti progressi nella modellazione computazionale stiano rimodellando il campo dell'archeologia.

"Per ogni calamità ambientale a cui puoi pensare, c'era molto probabilmente una società nella storia umana che ha dovuto affrontarlo, " ha detto Kohler, professore emerito di antropologia alla WSU. "La modellazione computazionale ci offre una capacità senza precedenti di identificare cosa ha funzionato per queste persone e cosa no".

Leader nella modellazione basata su agenti

Kohler è un pioniere nel campo dell'archeologia basata su modelli. Ha sviluppato sofisticate simulazioni al computer, chiamati modelli basati su agenti, delle interazioni tra i popoli ancestrali nel sud-ovest americano e il loro ambiente.

Ha lanciato il Village Ecodynamics Project nel 2001 per simulare come le famiglie indiane Pueblo virtuali, vivere su paesaggi generati dal computer e geograficamente accurati, probabilmente avrebbe risposto a cambiamenti in variabili specifiche come le precipitazioni, dimensione della popolazione e esaurimento delle risorse.

Confrontando i risultati di modelli basati su agenti con prove archeologiche reali, gli antropologi possono identificare le condizioni e le circostanze passate che hanno portato diverse civiltà in tutto il mondo a periodi di crescita e declino.

Il "videogioco" arriva alla logica conclusione

La modellazione basata su agenti viene utilizzata anche per esplorare l'impatto che gli esseri umani possono avere sul proprio ambiente durante i periodi di cambiamento climatico.

Uno studio citato nella revisione della WSU dimostra come la siccità, la caccia e la competizione dell'habitat tra le popolazioni in crescita in Egitto hanno portato all'estinzione di molti mammiferi di grosso corpo intorno al 3, 000 a.C. Inoltre, d'Alpoim Guedes e Bocinsky, professore a contratto di antropologia, stanno studiando come i modelli di insediamento in Tibet stanno influenzando l'erosione.

"La modellazione basata su agenti è come un videogioco, nel senso che programmi determinati parametri e regole nella tua simulazione e poi lasci che i tuoi agenti virtuali svolgano le cose fino alla conclusione logica, " disse Crabtree, che ha completato il suo dottorato di ricerca. in antropologia alla WSU all'inizio di quest'anno. "Ci consente non solo di prevedere l'efficacia della coltivazione di colture diverse e altri adattamenti, ma anche di come le società umane possono evolversi e avere un impatto sul loro ambiente".

Modellare colture resistenti alle malattie e alla siccità

La distribuzione delle specie o la modellazione della nicchia delle colture è un'altra tecnologia sofisticata che gli archeologi usano per prevedere dove piante e altri organismi crescevano bene in passato e dove potrebbero essere utili oggi.

Bocinsky e d'Alpoim Guedes stanno utilizzando la tecnica del modellismo per identificare colture poco utilizzate o in alcuni casi completamente dimenticate che potrebbero essere utili in aree dove il clima più caldo, la siccità e le malattie hanno un impatto sull'approvvigionamento alimentare.

Una delle colture che hanno identificato è una varietà di mais resistente alla siccità che gli indiani Hopi dell'Arizona si sono adattati nel corso dei secoli per prosperare in terreni poveri.

"I nostri modelli hanno mostrato che il mais Hopi potrebbe crescere bene negli altopiani etiopi, dove uno dei loro alimenti base, la banana etiope, è stata colpita da parassiti emergenti, malattie e scoppi di caldo intenso, " ha detto Bocinsky. "Coltivare mais Hopi e altri tradizionali, le colture resistenti alla siccità potrebbero diventare cruciali per la sopravvivenza umana in altri luoghi colpiti dai cambiamenti climatici».

Il ritorno del miglio in Tibet

I ricercatori della WSU hanno anche utilizzato modelli di nicchia delle colture per identificare una valida fonte di cibo alternativa sull'altopiano tibetano. Le temperature in rapido aumento rendono difficile per gli abitanti della regione coltivare colture per il freddo e allevare e allevare yak, una forma fondamentale di sussistenza.

In un articolo pubblicato nel 2015, d'Alpoim Guedes e Bocinsky trovarono che la coda di volpe e il miglio proso, che cadde in coltivazione sull'Altopiano 4, 000 anni fa, quando il clima si fece più freddo, potrebbe presto essere coltivato di nuovo lì mentre il clima si riscalda.

"Questi migli stanno per diventare raccolti dimenticati, " ha detto d'Alpoim Guedes. "Ma a causa della loro tolleranza al calore e dell'alto valore nutritivo, e requisiti di precipitazioni molto bassi, potrebbero essere ancora una volta risorse utili per un futuro più caldo".

Il futuro della gestione informata

Con centinaia di anni di dati antropologici provenienti da siti di tutto il mondo ancora da digitalizzare, gli scienziati stanno appena iniziando a sfruttare il potenziale della modellazione basata sull'archeologia.

"Il campo è nel bel mezzo di una rinascita verso approcci più computazionali, " ha detto Kohler. "La nostra speranza è che la combinazione del tradizionale lavoro sul campo dell'archeologia con tecniche di modellazione basate sui dati ci aiuti a gestire in modo più consapevole i nostri numeri, le nostre interazioni con l'ecosistema ed evitare errori passati riguardo al cambiamento climatico".