Les archéologues de l'Université de l'État de Washington sont à la tête de nouvelles recherches utilisant une technologie informatique sophistiquée pour apprendre comment les sociétés du passé ont réagi au changement climatique.

Leur travail, qui relie les données climatiques anciennes et archéologiques, pourrait aider les communautés modernes à identifier de nouvelles cultures et d'autres stratégies d'adaptation lorsqu'elles sont menacées par la sécheresse, conditions météorologiques extrêmes et autres défis environnementaux.

Dans un nouveau journal du Actes de l'Académie nationale des sciences , Jade d'Alpoïm Guèdes, professeur adjoint d'anthropologie, et ses collègues du WSU Stefani Crabtree, Kyle Bocinsky et Tim Kohler examinent comment les récents progrès de la modélisation informatique remodèlent le domaine de l'archéologie.

"Pour chaque calamité environnementale à laquelle vous pouvez penser, il y avait très probablement une société dans l'histoire humaine qui a dû y faire face, " dit Kohler, professeur émérite d'anthropologie à la WSU. "La modélisation informatique nous donne une capacité sans précédent à identifier ce qui a fonctionné pour ces personnes et ce qui n'a pas fonctionné."

Leaders de la modélisation à base d'agents

Kohler est un pionnier dans le domaine de l'archéologie basée sur des modèles. Il a développé des simulations informatiques sophistiquées, appelés modèles à base d'agents, des interactions entre les peuples ancestraux du Sud-Ouest américain et leur environnement.

Il a lancé le Village Ecodynamics Project en 2001 pour simuler comment les familles indiennes Pueblo virtuelles, vivant sur des paysages générés par ordinateur et géographiquement précis, aurait probablement réagi aux changements de variables spécifiques comme les précipitations, la taille de la population et l'épuisement des ressources.

En comparant les résultats des modèles à base d'agents à des preuves archéologiques réelles, les anthropologues peuvent identifier les conditions et les circonstances passées qui ont conduit différentes civilisations à travers le monde dans des périodes de croissance et de déclin.

Le "jeu vidéo" se déroule jusqu'à sa conclusion logique

La modélisation à base d'agents est également utilisée pour explorer l'impact que les humains peuvent avoir sur leur environnement pendant les périodes de changement climatique.

Une étude mentionnée dans la revue WSU montre comment la sécheresse, la chasse et la compétition entre les habitats parmi les populations croissantes en Egypte ont conduit à l'extinction de nombreux mammifères de grande taille vers 3, 000 av. En outre, d'Alpoïm Guedes et Bocinsky, professeur adjoint en anthropologie, étudient comment les modèles de peuplement au Tibet affectent l'érosion.

"La modélisation basée sur les agents est comme un jeu vidéo dans le sens où vous programmez certains paramètres et règles dans votre simulation, puis laissez vos agents virtuels jouer les choses jusqu'à la conclusion logique, " dit Crabtree, qui a terminé son doctorat. en anthropologie à WSU plus tôt cette année. "Cela nous permet non seulement de prédire l'efficacité de la culture de différentes cultures et d'autres adaptations, mais aussi la manière dont les sociétés humaines peuvent évoluer et avoir un impact sur leur environnement."

Modélisation des cultures résistantes aux maladies et à la sécheresse

La distribution des espèces ou la modélisation des niches de cultures est une autre technologie sophistiquée que les archéologues utilisent pour prédire où les plantes et autres organismes poussaient bien dans le passé et où ils pourraient être utiles aujourd'hui.

Bocinsky et d'Alpoim Guedes utilisent la technique de modélisation pour identifier les cultures peu utilisées ou dans certains cas complètement oubliées qui pourraient être utiles dans les zones où le temps plus chaud, la sécheresse et les maladies ont un impact sur l'approvisionnement alimentaire.

L'une des cultures qu'ils ont identifiées est une souche de maïs résistant à la sécheresse que les Indiens Hopi de l'Arizona ont adaptée au fil des siècles pour prospérer dans un sol pauvre.

"Nos modèles ont montré que le maïs Hopi pouvait bien pousser dans les hautes terres éthiopiennes où l'un de leurs aliments de base, la banane éthiopienne, a été touché par des ravageurs émergents, maladie et bouffées de chaleur intense, " a déclaré Bocinsky. " Cultiver du maïs Hopi et d'autres les cultures résistantes à la sécheresse pourraient devenir cruciales pour la survie humaine dans d'autres endroits touchés par le changement climatique. »

Le retour du mil au Tibet

Les chercheurs du WSU ont également utilisé la modélisation des niches de cultures pour identifier une source de nourriture alternative viable sur le plateau tibétain. La hausse rapide des températures rend difficile pour les habitants de la région de cultiver des cultures par temps froid et d'élever et d'élever des yaks, une forme de subsistance de base.

Dans un article publié en 2015, d'Alpoim Guedes et Bocinsky ont trouvé que la sétaire et le millet commun, qui est tombé en désherbage sur le Plateau 4, Il y a 000 ans, alors que le climat se refroidissait, pourrait bientôt y être cultivé à nouveau à mesure que le climat se réchauffe.

« Ces mils sont sur le point de devenir des cultures oubliées, " a déclaré d'Alpoim Guedes. " Mais en raison de leur tolérance à la chaleur et de leur haute valeur nutritionnelle, et de très faibles besoins en précipitations, ils peuvent à nouveau être des ressources utiles pour un avenir plus chaud."

L'avenir de la gestion informée

Avec des centaines d'années de données anthropologiques provenant de sites du monde entier encore à numériser, les scientifiques commencent tout juste à exploiter le potentiel de la modélisation basée sur l'archéologie.

"Le domaine est au milieu d'une renaissance vers des approches plus computationnelles, " a déclaré Kohler. " Notre espoir est que la combinaison de l'archéologie traditionnelle sur le terrain avec des techniques de modélisation basées sur les données nous aidera à mieux gérer nos nombres, nos interactions écosystémiques et éviter les erreurs du passé concernant le changement climatique."