Novo método matemático mostra como as mudanças climáticas levaram à queda de civilização antiga

Paper publicado na revista Chaos pelo professor assistente do RIT Nishant Malik mostra a aplicação de seu método à Civilização do Vale do Indo.

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Esta é uma reconstrução artística da cidade de Harappa, no Vale do Indo. Crédito: Chris Sloan.

Por Luke Auburn
Publicado na EurekAlert!

Um pesquisador do Instituto de Tecnologia de Rochester (RIT, de Rochester Institute of Technology) desenvolveu um método matemático que mostra que as mudanças climáticas provavelmente causaram a ascensão e queda de uma civilização antiga. Em um paper recentemente publicado na revista Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, Nishant Malik, professor assistente na Escola de Ciências Matemáticas do RIT, descreveu a nova técnica que desenvolveu e mostrou como a mudança nos padrões das monções levou ao fim da Civilização do Vale do Indo, uma civilização da Idade do Bronze contemporânea à Mesopotâmia e ao antigo Egito.

Esta figura mostra os assentamentos da Civilização do Vale do Indo durante as diferentes fases de sua evolução. O professor assistente do RIT Nishant Malik desenvolveu um método matemático que mostra que as mudanças climáticas provavelmente causaram a ascensão e queda da antiga civilização. Crédito: Rochester Institute of Technology.

Malik desenvolveu um método para estudar séries periodais de paleoclimas, conjuntos de dados que nos revelam informações sobre climas do passado usando observações indiretas. Por exemplo, ao medir a presença de um determinado isótopo em estalagmites de uma caverna no sul da Ásia, os cientistas foram capazes de desenvolver um registro de chuvas de monções na região nos últimos 5.700 anos. Mas, como Malik observa, estudar séries periodais de paleoclimas apresenta vários problemas que tornam difícil analisá-las com ferramentas matemáticas normalmente usadas para entender o clima.

“Normalmente, os dados que obtemos ao analisar o paleoclima são uma série de períodos curtos com ‘ruídos’ e incertezas”, disse Malik. “No que diz respeito à matemática e ao clima, a ferramenta que usamos com frequência para entender o clima e o clima são os sistemas dinâmicos. Mas a teoria dos sistemas dinâmicos é mais difícil de aplicar a dados paleoclimáticos. Este novo método pode encontrar transições nas séries periodais que são mais desafiadoras, incluindo paleoclimas, que são curtos, têm um grau de incerteza e têm ‘ruído'”.

Existem várias teorias sobre porquê aconteceu o declínio da civilização do Vale do Indo – incluindo a invasão por nômades indo-arianos e terremotos – mas a mudança climática parece ser o cenário mais provável. Mas antes de Malik aplicar sua abordagem híbrida – enraizada em sistemas dinâmicos, mas também recorrendo a métodos da área de aprendizado de máquina e teoria da informação – não havia prova matemática. Sua análise mostrou que houve uma grande mudança nos padrões das monções pouco antes do alvorecer desta civilização e que o padrão se inverteu um pouco antes do declínio, indicando que foi de fato a mudança climática que causou a queda.

Malik disse que espera que o método permita aos cientistas desenvolver métodos mais automatizados para encontrar transições em dados paleoclimáticos e levar a descobertas históricas importantes adicionais. O texto completo do estudo foi publicado em Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science.