Novo modelo populacional identifica fases de dispersão humana pela Europa

A colaboração interdisciplinar entre cientistas do clima e arqueólogos permitiu que a equipe examinasse como as mudanças climáticas influenciaram quantitativamente a dispersão humana. Os primeiros humanos anatomicamente modernos sobreviveram como caçadores-coletores por períodos extremamente longos. Quando começaram a se espalhar pela Europa, as condições climáticas globais eram diferentes das de hoje: o clima predominantemente mais frio e seco do final do Último Período Glacial foi repetidamente interrompido por períodos interglaciais mais quentes, com algumas mudanças ocorrendo abruptamente e outras gradualmente.

As razões para a dispersão humana para a Europa foram provavelmente diversas, incluindo o espírito exploratório humano, a evolução na estrutura social e o progresso na tecnologia. O modelo recentemente desenvolvido, no entanto, permitiu que a equipe de pesquisa demonstrasse claramente como as mudanças climáticas impactaram a dispersão humana. Modelos numéricos anteriores de dispersões de longo prazo de populações humanas em escalas continentais comumente se baseavam nas chamadas equações de difusão-reação, ou seja, uma combinação de dispersão lenta e contínua em todas as direções impulsionada pela população em constante reprodução e crescimento. Modelos baseados em agentes com foco em motivações individuais ou de grupo de humanos para migrar, por sua vez, são mais populares em escalas menores. Novos modelos recentes apresentam dados de modelos paleoclimáticos em seus cálculos, mas focam na Produção Primária Líquida, um indicador para a quantidade de CO2 armazenado₂ em plantas e animais, como um proxy para disponibilidade de alimentos e mobilidade humana. A desvantagem dessa abordagem é que ela não considera a acessibilidade e disponibilidade dessas fontes de alimentos, já que apenas uma fração delas era utilizável por humanos.

A equipe de pesquisa assume que a habitação inicial na Europa envolveu processos altamente complexos de avanço, recuo, abandono e reassentamento, impulsionados por mudanças climáticas, bem como pela capacidade dos humanos de se adaptarem. O “Our Way Model” simula a dispersão humana em duas etapas principais: primeiro, combinando dados climáticos e arqueológicos para modelar o Potencial de Existência Humana (HEP) e, segundo, modelando a dinâmica populacional humana restringida pelo HEP. O HEP define a probabilidade de existência humana sob condições climáticas e ambientais para uma determinada cultura. Essa quantidade vital é estimada usando um modelo HEP que leva em consideração dados paleoclimáticos para sítios arqueológicos conhecidos. Essa abordagem de aprendizado de máquina constrói as restrições climáticas para a cultura aurignaciana, estimando em quais condições climáticas os humanos dessa cultura preferiam viver. O modelo treinado é então aplicado para estimar os padrões espaciais e temporais do HEP usando dados simulados pelo chamado Modelo Climático Global, bem como dados de isótopos de oxigênio de núcleos de gelo da Groenlândia.

Os resultados mostraram que uma primeira fase de expansão relativamente lenta para o oeste do Levante para os Bálcãs (aproximadamente 45.000 a 43.000 anos atrás) foi seguida por uma segunda fase de rápida expansão para a Europa Ocidental (aproximadamente 43.250 a 41.000 anos atrás). Embora interrompida por breves reveses, Um homem sábio as populações agora atingiram rapidamente um número estimado de 60.000 pessoas em toda a Europa, espalhadas por todos os sítios arqueológicos conhecidos durante este período. A terceira fase subsequente foi caracterizada por um declínio na população humana, tanto em termos de tamanho e densidade quanto da área ocupada pela população (41.000 a 39.000 anos atrás). Este desenvolvimento resultou de um período prolongado de frio severo que durou quase 3.000 anos, conhecido como período GS9/HE4. No entanto, de acordo com o modelo, os humanos sobreviveram nas sombras climáticas de grande topografia (por exemplo, os Alpes), que eles tinham acabado de ocupar na fase anterior. Na quarta fase, quando as condições HEP melhoraram novamente, a população se recuperou rapidamente e cresceu ainda mais, começando por volta de 38.000 anos atrás. Aumentos regionais na densidade populacional e novos avanços em áreas anteriormente instáveis ​​da Grã-Bretanha e da Península Ibérica, que o modelo mostrou, estão amplamente alinhados com as evidências arqueológicas.

Os mapas HEP indicam que, no final desse processo, partes da população humana estavam mais bem adaptadas às condições climáticas frias do que outras, permitindo que elas expandissem os limites de ambientes previamente estabelecidos. “Estudos regionais dificilmente conseguem capturar todos os fatores em jogo ao tentar reconstruir a dispersão humana, incluindo como eles trabalham juntos em diferentes escalas e contribuem para tendências gerais de longo prazo. Essa é uma grande vantagem da nova abordagem de modelagem”, disse a Dra. Isabell Schmidt do Departamento de Arqueologia Pré-histórica.

Em pesquisas posteriores, a equipe testará as suposições subjacentes feitas no modelo, focando no papel da evolução cultural no processo de dispersão humana. O projeto Human and Earth System Coupled Research (HESCOR) na Universidade de Colônia integrará outros aspectos das interações do sistema Humano-Terra no modelo.