宾夕法尼亚大学 信用:Unsplash/CC0公共领域 气候建模是面向未来的,它的总体意图是假设我们的星球在未来的某一天会是什么样子
因为地球的植被影响气候,气候模型经常包括植被重建,并且经常通过与过去的比较来验证
然而,这些模型往往过于简单,掩盖或忽略了人们如何影响土地及其覆盖
这种数据的缺乏导致了LandCover6k的诞生,这个项目现在已经进入第六个年头,它包括了来自世界各地的200多名考古学家、历史学家、地理学家、古生态学家和气候模型学家
在宾夕法尼亚大学考古学家凯瑟琳·莫里森、庞培·法布拉大学的马可·马德拉和格拉斯哥大学的尼基·怀特豪斯的带领下,并借助宾夕法尼亚大学景观考古学家艾米丽·哈默和其他人的数据专长,兰德福瑞6k的目标是将12000年前、6000年前、4000年前和1500年前后四个时间段的土地利用系统的考古和历史证据整合到一个任何人都能理解和使用的数据库中
该项目提供了研究人员希望能成为一种工具来改善对地球未来的预测,并填补关于其过去的空白
“了解人类对地球的影响不仅仅是看过去的植被
理解人类如何使用土地也很重要,尤其是人类土地使用和植被之间的关系,”莫里森说
虽然目前的地球系统模型表明,在过去的12000年里,人类活动影响了区域和全球气候,马德拉说,“这些模型没有捕捉到影响过去土地覆盖的人类活动的多样性和强度,也没有捕捉到碳和水循环
" 怀特豪斯补充说,考古学提供了有关土地使用的重要信息,这些信息“有助于揭示人类如何在全球范围内影响过去的土地覆盖,包括正在耕种的作物和动物,它们是如何被耕种的,以及需要多少土地来养活不断增长的人口。”
" 在一篇新的PLOS一号论文中,该团队详细介绍了土地覆盖6k的土地利用分类系统和全球数据库
创建一种通用的语言、系统 共享这些数据意味着首先要创造一种跨学科科学家都能理解的共同语言
莫里森说,这是一项比听起来更令人担忧的任务
“分类意味着给某物加上硬边
这很有挑战性,因为考古学家通常更喜欢叙事
" 她补充说,部分是因为缺乏共同的术语,考古学家还没有尝试在全球范围内汇总和比较数据,而这个项目的古生态学家和建模者已经在做这件事了
“我们花了数年时间咨询世界各地的同事,讨论所有不同类型的土地使用,并开发了一个可以在任何地方使用的通信系统——相同的语言、相同的术语
" 因为这些类别在历史上有不同的含义,取决于地点、背景和时间,一些考古学家最初不愿对每个类别做出单一的定义
哈默举了“农业”的概念作为例子
“所谓的‘农业’和狩猎采集者所认为的小规模粮食生产之间的界限在世界各地确实不同,”她说
那么,当狩猎采集者管理野生动植物资源的行为变成“耕种”时,田野怎么能公正地判断呢? 诸如此类的问题促使LandCover6k团队在分类系统中创建了一个层次结构,一个较高层次的类别从最广泛的角度捕捉一个想法,几个不同的子类别从那里向下汇集
在农业的例子中,研究小组创建了一个小组——低水平的粮食生产——其中可能包括狩猎采集者的工作
希望能够为考古界提供足够的细微差别,同时仍然让气候建模者能够访问这些数据
除了这种灵活的层次结构和统一的术语外,最终的分类还有三个主要特征
它是独立于规模和来源的,这意味着它解释了研究事物的无数方法
研究人员在《PLOS一号》中写道,它“从土地的角度而不是从人的角度出发”,并且采用了一致的8×8千米网格尺度
“从考古学的角度来看,那是相当大的,”哈默说,“但我们这样做是为了让一个人不画非常小的东西,而另一个人画非常大的东西。”
" 具体实例 为了展示这种分类是如何工作的,研究人员提供了6000年前中东的例子
这个地区,即今天的伊拉克、叙利亚、约旦、科威特、沙特阿拉伯、卡塔尔、巴林、阿拉伯联合酋长国、阿曼和也门所代表的地区,是世界上一些最早的农业的所在地
利用新的分类和数据库,项目参与者绘制了区域土地利用图,尽管各地的数据可用性不同
哈默解释说:“美索不达米亚从19世纪中期就已经被研究过了,所以有很多数据和综合资料可以依赖。”
“对阿拉伯的研究还远远不够
只有几个数据点,尤其是这一时期,由于气候事件,数据甚至比其他时期更少
我们想说明在你有大量数据的情况下,与只有少量数据的地方相比,你会采取什么方法
“中东土地的新地图是该项目的概念证明,显示了美索不达米亚定居的农场和阿拉伯更为稀少的定居土地之间的对比
研究人员没有发现像阿拉伯那样的信息差距是有问题的
而是因为土地使用数据库也记录了数据覆盖范围和质量,它可以突出需要更多研究的领域
“几千年来,人类已经改变了景观,”莫里森说
“但我们不能就这么说
我们必须证明它
" 这正是LandCover6k的目标,将考古学家从不同时间和不同地点收集到的人类土地使用信息整合到一个单一的、可访问的数据库中,供气候建模者使用——并相互补充
“这个项目实际上是关于翻译我们所做的事情,”哈默说,“不仅是关于术语的标准化,这样我们就可以在全球范围内交谈,而且是关于编织过去的叙述。”
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