Klimaatmodellering is toekomstgericht, zijn algemene bedoeling om een ​​hypothese te vormen over hoe onze planeet er op een later tijdstip uit zou kunnen zien. Omdat de vegetatie van de aarde het klimaat beïnvloedt, klimaatmodellen bevatten vaak vegetatiereconstructies en worden vaak gevalideerd door vergelijkingen met het verleden. Toch worden dergelijke modellen vaak te eenvoudig, verdoezelen of weglaten hoe mensen het land en zijn dekking beïnvloedden.

Het ontbreken van dergelijke gegevens leidde tot LandCover6k, een project dat nu zijn zesde jaar ingaat en meer dan 200 archeologen omvat, historici, geografen, paleoecologen, en klimaatmodelleurs over de hele wereld.

Onder leiding van archeologen Kathleen Morrison van de Universiteit van Pennsylvania, Marco Madella van de Universitat Pompeu Fabra, en Nicki Whitehouse van de Universiteit van Glasgow, met data-expertise van Penn landschapsarcheoloog Emily Hammer en anderen, Het doel van LandCover6k is het verzamelen van archeologisch en historisch bewijs van landgebruikssystemen uit vier tijdvakken:000 jaar geleden, 6, 000 jaar geleden, 4, 000 jaar geleden, en rond het jaar 1500 - in een enkele database die iedereen kan begrijpen en gebruiken.

Het project biedt wat de onderzoekers hopen een hulpmiddel te worden om voorspellingen over de toekomst van de planeet te verbeteren, plus leemten over zijn verleden opvullen. "Het begrijpen van de menselijke impact op de aarde is meer dan kijken naar de vegetatie uit het verleden. Het is ook belangrijk om te begrijpen hoe mensen het land gebruikten en in het bijzonder, de relatie tussen menselijk landgebruik en vegetatie, ' zegt Morrison.

Hoewel de huidige modellen van het aardsysteem suggereren dat menselijke activiteit in de afgelopen 12, 000 jaar beïnvloed regionaal en mondiaal klimaat, Madele zegt, "de modellen geven niet de diversiteit en intensiteit weer van menselijke activiteiten die de landbedekking in het verleden beïnvloedden, ze vangen ook geen koolstof- en waterkringlopen op."

Archeologie biedt belangrijke informatie over landgebruik die "helpt te onthullen hoe mensen landbedekking in het verleden op wereldschaal hebben beïnvloed, " voegt Whitehouse toe, "inclusief de gewassen en dieren die worden gekweekt, hoe ze werden gekweekt, en hoeveel land er nodig was om de groeiende bevolking te voeden."

in een nieuwe PLOS EEN papier, het team geeft een gedetailleerde inleiding tot LandCover6k's classificatiesysteem voor landgebruik en de wereldwijde database.

Een gemeenschappelijke taal creëren, systeem

Om dergelijke gegevens te delen, moest eerst een gemeenschappelijke taal worden gecreëerd die wetenschappers uit verschillende disciplines konden begrijpen. Het is een zwaardere taak dan het misschien klinkt, zegt Morrison. "Classificatie betekent harde randen aan iets geven. Dat is heel uitdagend, omdat archeologen vaak veel comfortabeler zijn met verhalen."

Mede door een gebrek aan gedeelde terminologie, archeologen hebben niet geprobeerd om gegevens op wereldschaal te verzamelen en te vergelijken, iets wat de paleo-ecologen en modelbouwers van het project al deden, zij voegt toe. "We hebben jarenlang overlegd met collega's over de hele wereld, het bespreken van alle verschillende soorten landgebruik en het ontwikkelen van een communicatiesysteem - dezelfde taal, dezelfde terminologie - die overal kan worden gebruikt."

Omdat dergelijke categorieën historisch gezien een verschillende betekenis hebben gehad, afhankelijk van de plaats, context, en tijdsperiode, sommige archeologen aarzelden aanvankelijk om voor elk een enkele definitie te hanteren. Hammer geeft als voorbeeld het begrip "landbouw". "De grens tussen wat 'landbouw' wordt genoemd en wat door jager-verzamelaars als kleinschalige voedselproductie wordt beschouwd, varieert echt over de hele wereld, "zegt ze. Dus, hoe kon het veld eerlijk beoordelen wanneer de acties van jager-verzamelaars die wilde plantaardige en dierlijke hulpbronnen beheren "landbouw" werden?

Vragen als deze waren voor het LandCover6k-team aanleiding om een ​​hiërarchie te creëren binnen het classificatiesysteem, met een categorie op het hoogste niveau die een idee in zijn breedste vorm vastlegt en verschillende afzonderlijke subcategorieën die van daaruit naar beneden lopen. In het landbouwvoorbeeld het onderzoeksteam creëerde een subgroep - voedselproductie op laag niveau - die het werk van de jager-verzamelaars zou kunnen omvatten. De hoop was om voldoende nuance te bieden voor de archeologische gemeenschap en toch de gegevens toegankelijk te maken voor klimaatmodelleurs.

Naast deze flexibele hiërarchie en de uniforme terminologie, het eindklassement heeft nog drie andere hoofdkenmerken. Het is schaal- en brononafhankelijk, wat betekent dat het de talloze manieren verklaart waarop iets kan worden bestudeerd. Het "neemt het perspectief van land in plaats van mensen, " zoals de onderzoekers schrijven in PLOS EEN , en het maakt gebruik van een consistente rasterschaal van 8x8 kilometer. "Dat is best groot, vanuit een archeologisch perspectief, "Hammer zegt, "maar we hebben dat gedaan zodat de ene persoon niet iets heel kleins tekent en een andere persoon heel groot."

Concrete voorbeelden

Om te laten zien hoe de classificatie werkt, de onderzoekers geven het voorbeeld van het Midden-Oosten 6, 000 jaar geleden. Deze regio, het gebied vertegenwoordigd door het hedendaagse Irak, Syrië, Jordanië, Koeweit, Saoedi-Arabië, Katar, Bahrein, de Verenigde Arabische Emiraten, Oman, en Jemen, was de thuisbasis van enkele van de vroegste landbouw ter wereld. Met behulp van de nieuwe classificatie en database, projectdeelnemers maakten een regionale landgebruikskaart, ondanks dat de beschikbaarheid van gegevens van plek tot plek verschilt.

"Mesopotamië is bestudeerd sinds het midden van de 19e eeuw, dus er zijn veel gegevens en veel syntheses om op te vertrouwen, Hammer legt uit. "Arabië is lang niet zo goed bestudeerd. Er zijn maar een paar datapunten, speciaal voor deze periode, en vanwege de weersomstandigheden, de gegevens zijn nog zeldzamer dan voor andere perioden. We wilden de aanpak illustreren die u zou volgen in een situatie waarin u veel gegevens heeft in plaats van een plaats met weinig." De nieuwe kaart van het land in het Midden-Oosten is een proof of concept voor het project, die het contrast laat zien tussen de gevestigde boerderijen van Mesopotamië en de meer dunbevolkte landen van Arabië.

De onderzoekers zien geen informatielacunes, zoals die van Arabië, als problematisch. Omdat de landgebruikdatabase ook gegevensdekking en kwaliteit vastlegt, het kan gebieden benadrukken die meer onderzoek nodig hebben. "Mensen hebben landschappen duizenden jaren lang getransformeerd, ', zegt Morrison. 'Maar dat kunnen we niet zomaar zeggen. Dat moeten we aantonen."

En dat is precies wat LandCover6k wil doen, het samenvoegen van wat archeologen hebben verzameld over menselijk landgebruik uit verschillende tijden en plaatsen in één, toegankelijke database voor klimaatmodelleurs - en voor elkaar. "Dit project gaat echt over het vertalen van wat we doen, "Hammer zegt, "niet alleen over de standaardisatie van de terminologie zodat we op wereldschaal kunnen praten, maar ook over het verweven van de verhalen uit het verleden."