Klimatmodellering väntar framtiden, dess allmänna avsikt att hypotesera hur vår planet kan se ut vid något senare tillfälle. Eftersom jordens vegetation påverkar klimatet, klimatmodeller inkluderar ofta rekonstruktioner av vegetation och valideras ofta genom jämförelser med det förflutna. Ändå tenderar sådana modeller att bli förenklade, överblickar eller utelämnar hur människor påverkade marken och dess täckning.

Frånvaron av sådana uppgifter ledde till LandCover6k, ett projekt nu på sjätte året som omfattar mer än 200 arkeologer, historiker, geografer, paleokologer, och klimatmodellerare runt om i världen.

Leds av arkeologerna Kathleen Morrison från University of Pennsylvania, Marco Madella från Universitat Pompeu Fabra, och Nicki Whitehouse vid University of Glasgow, med datakunskap från Penn landskapsarkeolog Emily Hammer och andra, LandCover6ks mål är att samla arkeologiska och historiska bevis på markanvändningssystem från fyra tidsdelar-12, För 000 år sedan, 6, För 000 år sedan, 4, För 000 år sedan, och omkring år 1500 - till en enda databas som alla kan förstå och använda.

Projektet erbjuder vad forskarna hoppas kommer att bli ett verktyg för att förbättra förutsägelser om planetens framtid, plus fyll i luckor om sitt förflutna. "Att förstå den mänskliga påverkan på jorden är mer än att titta på tidigare vegetation. Det är också viktigt att förstå hur människor använde marken och i synnerhet, förhållandet mellan mänsklig markanvändning och vegetation, "Säger Morrison.

Även om nuvarande jordsystemmodeller tyder på att mänsklig aktivitet under de senaste 12, 000 år påverkat regionalt och globalt klimat, Madella säger, "modellerna fångar inte mångfalden och intensiteten i mänskliga aktiviteter som påverkat tidigare landtäckning, inte heller fångar de upp kol- och vattencykler. "

Arkeologi ger viktig information om markanvändning som "hjälper till att avslöja hur människor har påverkat tidigare landtäckning i global skala, "tillägger Whitehouse, "inklusive grödor och djur som odlas, hur de odlades, och hur mycket mark som behövdes för att föda växande befolkningar. "

I en ny PLOS ONE papper, teamet ger en detaljerad introduktion till LandCover6k:s klassificeringssystem för markanvändning och globala databas.

Skapa ett gemensamt språk, systemet

Att dela sådan information innebar att man först skapade ett gemensamt språk som forskare inom olika discipliner kunde förstå. Det är en svårare uppgift än det kan låta, Säger Morrison. "Klassificering innebär att sätta hårda kanter på något. Det är mycket utmanande, eftersom arkeologer ofta är mycket mer bekväma med berättande. "

Dels på grund av bristen på gemensam terminologi, arkeologer har inte försökt sammanställa och jämföra data på global nivå, något som projektets paleoekologer och modellerare redan hade gjort, tillägger hon. "Vi tillbringade år med att rådgöra med kollegor runt om i världen, diskutera alla olika typer av markanvändning och utveckla ett kommunikationssystem - samma språk, samma terminologi - som kan användas var som helst. "

Eftersom sådana kategorier historiskt har haft olika betydelse beroende på plats, sammanhang, och tidsperiod, vissa arkeologer avstod ursprungligen från att begå enstaka definitioner för varje. Hammer erbjuder begreppet "jordbruk" som ett exempel. "Gränsen mellan det som kallas" jordbruk "och det som anses vara småskalig matproduktion av jägare och samlare varierar verkligen över hela världen, "säger hon. Så, hur kunde fältet rättvist bedöma när jägarsamlarnas handlingar som hanterar vilda växt- och djurresurser blev "jordbruk"?

Frågor som dessa fick LandCover6k -teamet att skapa en hierarki inom klassificeringssystemet, med en kategori på översta nivån som fångar en idé på det bredaste och flera distinkta underkategorier drar ner därifrån. I jordbruksexemplet, forskargruppen skapade en undergrupp-livsmedelsproduktion på låg nivå-som skulle kunna omfatta jägarsamlarnas arbete. Förhoppningen var att erbjuda tillräckligt med nyanser för det arkeologiska samhället men ändå göra data tillgänglig för klimatmodellerare.

Förutom denna flexibla hierarki och den enhetliga terminologin, den slutliga klassificeringen har tre andra huvuddrag. Det är skal- och källoberoende, vilket betyder att det står för de otaliga sätten att något kan studeras. Det "tar perspektivet på land snarare än människor, "som forskarna skriver in PLOS ONE , och den använder en konsekvent 8x8 kilometer nätskala. "Det är ganska stort, ur ett arkeologiskt perspektiv, "Hammer säger, "men vi gjorde det så att en person inte ritar något väldigt litet och en annan person väldigt stor."

Konkreta exempel

För att visa hur klassificeringen fungerar, forskarna erbjuder exemplet från Mellanöstern 6, 000 år sedan. Denna region, området representerat av dagens Irak, Syrien, Jordanien, Kuwait, Saudiarabien, Qatar, Bahrain, Förenade Arabemiraten, Oman, och Jemen, var hem för några av de tidigaste jordbruken i världen. Med hjälp av den nya klassificeringen och databasen, projektdeltagarna byggde en regional markanvändningskarta, trots att datatillgängligheten skiljer sig från en plats till en annan.

"Mesopotamien har studerats sedan mitten av 1800-talet så det finns mycket data och många syntes att lita på, "Hammer förklarar." Arabien har inte varit så välstuderad. Det finns bara ett par datapunkter, särskilt för denna period, och på grund av klimathändelser, data är ännu sällsyntare än för andra perioder. Vi ville illustrera det tillvägagångssätt du skulle ta i en situation där du har mycket data kontra en plats med bara lite. "Den nya kartan över Mellanöstern är ett bevis på konceptet för projektet, visar kontrasten mellan de bosatta gårdarna i Mesopotamien och de glesare bosatta länderna i Arabien.

Forskarna ser inte informationsluckor, som Arabiens, som problematisk. Snarare eftersom databasen för markanvändning också registrerar datatäckning och kvalitet, den kan belysa områden som behöver mer forskning. "Människor har förvandlat landskap i tusentals år, "Säger Morrison." Men vi kan inte bara säga det. Vi måste visa det. "

Och det är precis vad LandCover6k vill göra, sammanslagning av vad arkeologer har fått om mänsklig markanvändning från olika tider och platser till en enda, tillgänglig databas för klimatmodellerare - och varandra. "Det här projektet handlar verkligen om att översätta det vi gör, "Hammer säger, "inte bara om standardiseringen av terminologin så att vi kan prata i global skala, men också om att väva samman berättelser från det förflutna. "