En forsker fra Rochester Institute of Technology udviklede en matematisk metode, der viser, at klimaændringer sandsynligvis forårsagede fremkomsten og faldet af en gammel civilisation. I en artikel, der for nylig var omt alt i tidsskriftet Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, skitserede Nishant Malik, assisterende professor ved RIT's School of Mathematical Sciences, den nye teknik, han udviklede, og viste, hvordan skiftende monsunmønstre førte til Indus Valley Civilizations undergang, en civilisation fra bronzealderen, der var samtidig med Mesopotamien og det gamle Egypten.
Malik udviklede en metode til at studere palæoklimatidsserier, datasæt, der fortæller os om tidligere klimaer ved hjælp af indirekte observationer. For eksempel, ved at måle tilstedeværelsen af en bestemt isotop i stalagmitter fra en hule i Sydasien, var videnskabsmænd i stand til at udvikle en registrering af monsunregn i regionen i de sidste 5.700 år. Men som Malik bemærker, giver studiet af palæoklimatidsserier adskillige problemer, der gør det udfordrende at analysere dem med matematiske værktøjer, der typisk bruges til at forstå klima.
"Sædvanligvis er de data, vi får, når vi analyserer palæoklima, en kort tidsserie med støj og usikkerhed i det," sagde Malik. "Hvad angår matematik og klima, er det værktøj, vi meget ofte bruger til at forstå klima og vejr, dynamiske systemer. Men dynamisk systemteori er sværere at anvende på palæoklimadata. Denne nye metode kan finde overgange i de mest udfordrende tidsserier, herunder palæoklima, som er korte, har en vis mængde usikkerhed og har støj i sig."
Der er flere teorier om, hvorfor Indus-dalens civilisation faldt - inklusive invasion af nomadiske indo-ariere og jordskælv - men klimaændringer ser ud til at være det mest sandsynlige scenarie. Men indtil Malik anvendte sin hybride tilgang - forankret i dynamiske systemer, men også trækker på metoder fra maskinlæring og informationsteori - var der ingen matematiske beviser. Hans analyse viste, at der var et stort skift i monsunmønstre lige før denne civilisations daggry, og at mønsteret vendte kursen lige før det faldt, hvilket indikerer, at det faktisk var klimaændringer, der forårsagede faldet.
Malik sagde, at han håber, at metoden vil give videnskabsfolk mulighed for at udvikle mere automatiserede metoder til at finde overgange i palæoklimadata og føre til yderligere vigtige historiske opdagelser. Den fulde tekst af undersøgelsen er offentliggjort i Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science.
