I tider av desperation - efter att en orkan plattar ut ett samhälle, till exempel, eller torka orsakar utbredd hunger – människor söker oundvikligen efter bättre liv och bättre möjligheter någon annanstans. I vissa fall, migranter kan strömma till städer eller länder som inte är beredda att stödja en så stor tillströmning. Kaos, lidande, och sociala spänningar kan uppstå.

Det är därför Michael Puma och hans kollegor skapar en modell som kommer att uppskatta var människor kommer att röra sig som svar på framtida kriser. Genom att förutse dessa rörelser, nationer kommer att bli bättre i stånd att organisera skydd, socialt stöd, anställningsmöjligheter, och andra tjänster som skulle kunna underlätta en migrants smidiga och säkra övergång till hans eller hennes nya samhälle.

Med upp till fem års finansiering från det amerikanska försvarsdepartementet, Teamet strävar efter att bygga en migrationsmodell som är mer omfattande än de som har kommit före den, och kommer att vara användbar i ett brett spektrum av situationer, från naturkatastrofer till krig och osäkerhet om livsmedel.

"Andra modelleringsmetoder har varit bitvis och fragmenterade, " förklarar Puma, en klimat- och matsystemforskare och chef för Center for Climate Systems Research vid Columbias Earth Institute. "Vår plattform kommer att inkorporera de bästa funktionerna i befintliga modeller och inkluderar förbättringar som fyller ut de många luckorna i vår förståelse av migration."

Genom att rita en mer komplett bild av hur och varför människor rör sig, forskarna strävar efter att identifiera och kvantifiera tipppunkter som kan utlösa migration, så att länder kan ta en mer proaktiv roll när det gäller att tillhandahålla humanitärt stöd och lindra de grundläggande orsakerna till migration.

Dags för ett nytt förhållningssätt

Det traditionella sättet att studera migration är att analysera enskilda hushålls anledningar till att lämna sin bostad. Puma tror att det tvärvetenskapliga teamet som bygger den nya modellen kommer att kunna ge ett annat perspektiv.

"För migration, majoriteten av ansträngningarna har antagits nedifrån och upp, med mindre betoning på att förstå det globala systemet, " säger han. "Min erfarenhet av att modellera globalt klimat är att du inte kan hålla reda på beteendet hos varje enskilt moln eller träd. Du måste försöka göra approximationer för att modellera systemet som helhet."

Det är dags för en global strategi för migration, han säger, för med internetåtkomst och expanderande transportnätverk är det lättare än någonsin att flytta från land till land.

Utvärdera miljöeffekter

Miljöförändringar kommer att vara centrala i teamets analyser. Naturliga system kan både påverka och påverkas av migrationsmönster, men dessa interaktioner har inte simulerats noggrant tidigare, säger forskarna.

Teamet planerar att modellera dessa miljöeffekter genom att jämföra dem med variabler som ingår i traditionella modeller. Plötsliga chocker som jordbävningar och orkaner, till exempel, sannolikt orsakar liknande migrationsmönster störningar som krig och oro, där människor inte har mycket tid att planera vart de ska eller hur de ska ta sig dit. Med migration från gradvisa förändringar som långvarig torka, å andra sidan, människor har mer tid att överväga olika destinationer. Dessa scenarier kan likna migrationsmönster där människor kommer och går av ekonomiska skäl.

Förhållandet mellan migration och miljö har ytterligare nyanser, fastän. Torka kan leda till sociala konflikter, till exempel, medan en stor tillströmning av migranter kan överväldiga naturresurserna i ett område. När en destination tappas ut, senare kan migranter behöva hitta andra destinationer, ger upphov till nya rörelsemönster.

Klimatförändring, och de skiftande temperatur- och regnmönstren som följer med det, lägga till komplexiteten. "När klimatet förändras, kanske kommer vi att se rörelser från regioner vi inte har sett tidigare, ", säger Puma. "Den här modellen kommer att ge oss ett sätt att identifiera de regioner vi bör vara uppmärksamma på."

När det gäller vart folk migrerar till, som påverkas av en mängd olika faktorer. Dessa kan inkludera fysisk närhet, diplomatiska band, delade religiösa övertygelser, och närvaron av andra utlandsstationerade. Immigrationspolitiken spelar ofta också en viktig roll. Till exempel, efter orkanen Mitch ödelade Centralamerika 1998, USA erbjöd en tillfällig skyddsstatus som tillät en tillströmning av honduraner som USA aldrig hade sett förut.

Teamets heltäckande modell kommer att inkludera dessa olika variabler, och hjälpa till att kvantifiera hur förändringar i miljön och politiken kommer att påverka var människor flyttar till och från.

Bygga en säkrare framtid

Modellen är inte avsedd att förutsäga exakt vad som kommer att hända i framtiden, säger Puma. "Vi utvecklar inte en kristallkula. Det är verkligen ett verktyg för att förstå människors potentiella rörelse för en rad olika scenarier." Genom att förstå utbudet av möjligheter, länder kan förutse, planera framåt, och förhoppningsvis minska negativa resultat.

När modellen är klar, the team will test it by seeing if it can accurately simulate past scenarios, as well as by vetting it with panels of experts. Puma hopes it will serve as a useful tool for policymakers, the Department of Defense (which often gets involved in humanitarian crises overseas), as well as the broader academic community.

Så småningom, the model may help to prevent the need for people to flee their homes in the first place. Ibland, sending aid and helping to stabilize a foreign country can actually require fewer resources than taking in refugees and migrants, while also saving lives. Puma hopes the model will help policymakers to make those types of calculations.

"Generellt, people prefer to stay in their homelands and home countries, " he says. "With this model, when we see situations emerging, we can ask how we can protect the civilian populations and limit the number of displaced people."

This story is republished courtesy of Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.