Nuevo método matemático muestra cómo el cambio climático llevó a la caída de una antigua civilización

Un investigador del Instituto de Tecnología de Rochester desarrolló un método matemático que muestra que el cambio climático probablemente causó el surgimiento y la caída de una civilización antigua. En un artículo publicado en la revista Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, Nishant Malik, profesor adjunto de la Escuela de Ciencias Matemáticas del RIT, esbozó la nueva técnica que desarrolló y mostró cómo los patrones cambiantes del monzón llevaron a la desaparición de la Civilización del Valle del Indo, una civilización de la Edad del Bronce contemporánea a Mesopotamia y el antiguo Egipto.

Malik desarrolló un método para estudiar series temporales del paleoclima, conjuntos de datos que nos hablan de los climas del pasado utilizando observaciones indirectas. Por ejemplo, al medir la presencia de un isótopo particular en las estalagmitas de una cueva en el sur de Asia, los científicos pudieron desarrollar un registro de las precipitaciones monzónicas en la región durante los últimos 5.700 años. Pero como señala Malik, el estudio de las series temporales del paleoclima plantea varios problemas que hacen que sea difícil analizarlas con las herramientas matemáticas que se utilizan habitualmente para comprender el clima.

"Por lo general, los datos que obtenemos al analizar el paleoclima son series temporales cortas con ruido e incertidumbre", dijo Malik. "En lo que respecta a las matemáticas y el clima, la herramienta que utilizamos muy a menudo para entender el clima y el tiempo son los sistemas dinámicos. Pero la teoría de los sistemas dinámicos es más difícil de aplicar a los datos del paleoclima. Este nuevo método puede encontrar transiciones en las series temporales más desafiantes, incluyendo el paleoclima, que son cortas, tienen cierta cantidad de incertidumbre y tienen ruido".

Esta figura muestra los asentamientos de la Civilización del Valle del Indo durante las diferentes fases de su evolución. El profesor adjunto del RIT Nishant Malik desarrolló un método matemático que muestra que el cambio climático probablemente causó el auge y la caída de la antigua civilización. (Foto: RIT)

Hay varias teorías acerca de por qué la Civilización del Valle del Indo declinó -incluyendo la invasión de los indoarios nómadas y los terremotos- pero el cambio climático parece ser el escenario más probable. Pero hasta que Malik aplicó su enfoque híbrido - enraizado en sistemas dinámicos pero también basado en métodos de los campos de aprendizaje de la máquina y la teoría de la información - no había ninguna prueba matemática. Su análisis mostró que hubo un cambio importante en los patrones del monzón justo antes del amanecer de esta civilización y que el patrón invirtió el curso justo antes de que decayera, indicando que fue de hecho el cambio climático lo que causó la caída.

Malik dijo que espera que el método permita a los científicos desarrollar métodos más automatizados para encontrar transiciones en los datos del paleoclima y que conduzca a importantes descubrimientos históricos adicionales. (Fuente: NCYT Amazings)