Sécurité alimentaire: des solutions anciennes aux problèmes actuels

Des archéologues de l'Université d'Etat de Washington (WSU ) sont à la tête de nouvelles recherches utilisant une technologie informatique sophistiquée pour apprendre comment les sociétés anciennes réagissaient au changement climatique.

Leur travail, qui lie des anciennes données climatiques et archéologiques, pourrait aider les communautés modernes à identifier de nouvelles cultures et des stratégies d'adaptation lorsqu'elles sont menacées par la sécheresse, les conditions météorologiques extrêmes et d'autres problèmes environnementaux.

Sécurité alimentaire: des solutions anciennes aux problèmes actuels
Des scientifiques de WSU utilisent les données de sites archéologiques comme le site  Pueblo Bonito vieux de 1200 ans, Chaco Canyon, afin d'étudier comment les anciennes populations se sont adaptées au changement climatique dans le sud-ouest de l'Amérique. Photo: Nate Crabtree

Dans un article publié dans Proceedings of the National Academy of Sciences, Jade d'Alpoim Guedes, professeur d'anthropologie assistante, et ses collègues de l'université Stefani Crabtree, Kyle Bocinsky et Tim Kohler, ont examiné la façon don les progrès récents dans la modélisation informatique sont en train de refondre le domaine de l'archéologie.

"Pour chaque catastrophe environnementale à laquelle on peu penser, il y avait très probablement une société humaine dans l'histoire qui a dû faire avec" dit kohler, professeur émérite d'anthropologie à l'Université d'Etat de Washington, "la modélisation informatique nous donne une capacité sans précédent d'identifier ce qui a fonctionné pour ces populations et ce qui n'a pas marché".


Leader dans la modélisation à base d'agents


Kohler est un pionnier dans le champ de l'archéologie basée sur des modèles. Il a développé des simulations informatiques sophistiquées., appelées simulation à base d'agents, sur l'interaction entre les peuples ancestraux dans le sud-ouest de l'Amérique et leur environnement.

Il a lancé le Projet Village Ecodynamics en 2001, afin de simuler comment des familles indiennes Pueblo virtuelles, vivant dans des paysages géographiquement précis et générés par ordinateur, réagissaient aux changements de variables spécifiques telles que les précipitations, la taille de la population et l'épuisement des ressources.

En comparant les résultats des modèles à base d'agents avec les preuves archéologiques réelles, les anthropologues peuvent identifier les conditions passées et les circonstances qui ont conduit différentes civilisations autour du monde vers des périodes de croissance et de déclin.


Le «jeu vidéo» amène à une conclusion logique


La modélisation à base d'agents est aussi utilisée pour explorer l'impact que peuvent avoir les hommes sur leur environnement au cours des périodes de changement climatique.

Une étude mentionnée dans la revue de WSU démontre comment la sécheresse, la chasse et la compétition à l'habitat dans les populations en expansion en Egypte ont conduit à l'extinction de nombreux grands mammifères aux alentours de 3000 avant JC.

En outre, d'Alpoim Guedes et Bocinsky ont étudié comment les schémas d'implantation au Tibet  ont affecté l'érosion. "La modélisation à base d'agents est comme un jeu vidéo dans le sens où l'on rentre certains paramètres et règles dans la simulation et ensuite on laisse les agents virtuels jouer jusqu'à la conclusion logique" explique Crabtree, "Cela nous permet non seulement de prédire l'efficacité de la croissance de différentes cultures et d'autres adaptations, mais aussi de voir comment les sociétés humaines peuvent évoluer et impacter leur environnement".


La modélisation des cultures tolérantes aux maladies et à la sécheresse


La distribution des espèces ou modélisation des cultures de niche est une autre technique avancée que le archéologues utilisent pour prédire où les plantes et d'autres organismes ont bien poussé par le passé et où ils pourraient être utiles à nouveau aujourd'hui.

Bocinsky et d'Alpoim Guedes ont utilisé la technique de modélisation pour identifier des plantes, peu utilisées, voire dans certains cas complètement oubliées, qui pourraient être utiles dans des régions où les conditions météorologiques plus chaudes, la sécheresse et les maladies affectent l'approvisionnement alimentaire.

L'une des plantes qu'ils ont identifiée est  une variété de maïs tolérante à la sécheresse que les indiens Hopi d'Arizona avaient adapté au cours des siècles pour pousser sur des sols pauvres. "Nos modèles montrent que le maïs Hopi pourrait bien pousser sur les hauts plateaux éthiopiens, où l'un de leurs aliments de base, la banane éthiopienne, a été touché par des ravageurs émergents, des maladies et des pics de chaleur intense" rapporte Bocinsky, "cultiver le maïs Hopi et d'autres plantes traditionnelles résistantes à la sécheresse peut devenir crucial pour la survie humaine dans d'autres endroits touchés par le changement climatique".


Millet est retourné au Tibet


Les chercheurs de l'Université d'Etat de Washington ont aussi modéliser des cultures de niche pour identifier une source de nourriture viable alternative sur le plateau tibétain. La hausse rapide des températures rend difficile pour les habitants de la région de faire pousser des plantes habituées au froid et permettre d'élever des yacks, une forme de subsistance de base.

Dans un article publié en 2015, d'Alpoim Guedes et Bocinsky ont découvert que le vulpin et le millet commun qui ont cessé d'être cultivé sur le plateau il y a 4 000 ans alors que le climat devenait plus froid, pourraient bientôt être cultivés à nouveau alors que le climat se réchauffe. "Ces millets sont sur le point de devenir des plantes oubliées" ajoute d'Alpoim Guedes, "mais en raison de leur tolérance à la chaleur, de leur haute valeur nutritive et du faible niveau de précipitation requis, ils peuvent redevenir des ressources utiles"


L'avenir d'une gestion informée.


Avec des centaines d'années de données anthropologiques provenant de sites tout autour du monde qui restent encore à numériser, les scientifiques commencent tout juste à exploiter le potentiel de numérisation en archéologie. "Le domaine est au milieu d'une renaissance qui doit conduire vers d'autres approches informatiques," dit Kohler, "Notre espoir est que le fait de combiner le travail de terrain de l'archéologie traditionnelle avec les techniques de modélisation axées sur les données nous aidera à mieux gérer nos chiffres, nos interactions écosystémiques et éviter les erreurs passées concernant les changements climatiques."


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