I cambiamenti climatici potrebbero aver causato l’ascesa e la caduta dell’antica civiltà della valle dell’Indo, estesa geograficamente soprattutto lungo il fiume Indo nel subcontinente indiano, e che fiorì nell’età del bronzo, tra il 2600 e il 1900 a.C. A ipotizzarlo è Nishant Malik, assistente professore alla School of Mathematical Sciences del Rochester Institute of Technology, che ha sviluppato un nuovo metodo matematico che mostra come i mutevoli schemi dei monsoni hanno probabilmente portato alla fine di questa civiltà.

La nuova tecnica analizza le serie temporali paleoclimatiche, insiemi di dati che raccontano i climi del passato utilizzando osservazioni indirette. Per esempio, misurando la presenza di un particolare isotopo nelle stalagmiti di una grotta nell’Asia meridionale, gli scienziati sono stati in grado di sviluppare un registro delle piogge monsoniche in quella regione che coprre gli ultimi 5.700 anni.
Ma come nota Malik, lo studio delle serie temporali paleoclimatiche pone diversi problemi che rendono difficile analizzarle con gli strumenti matematici solitamente utilizzati per comprendere il clima.

“Di solito i dati che otteniamo quando analizziamo il paleoclima sono brevi serie temporali con ‘rumore’ e incertezza”, spiega Malik. “Per quanto riguarda la matematica e il clima, lo strumento che utilizziamo molto spesso per comprendere il clima e le condizioni meteorologiche è quello dei sistemi dinamici. Ma la teoria dei sistemi dinamici è più difficile da applicare ai dati paleoclimatici: il nostro nuovo metodo è in grado di trovare transizioni nelle serie temporali più complesse, comprese quelle paleoclimatiche, che sono brevi, hanno disturbi e una certa quantità di incertezza”.

Ci sono diverse teorie sul perché la civiltà della valle dell’Indo sia decaduta, una tra queste attribuisce la sua fine al contemporaneo verificarsi di terremoti e dell’invasione da parte di nomadi indo-ariani. Il cambiamento climatico, tuttavia, potrebbe essere lo scenario più probabile, anche se fino a quando Malik non ha applicato il suo approccio ibrido, che si fonda su sistemi dinamici ma è anche basato su metodi provenienti dai campi dell’apprendimento automatico e della teoria dell’informazione, non esistevano prove matematiche in suffragio di quest’ultima ipotesi. La sua analisi ha mostrato che c’è stato un cambiamento importante nei modelli dei monsoni appena prima dell’alba di questa civiltà e che questo trend si è invertito appena prima del declino – il che indica che è stato il cambiamento climatico a causare la caduta.

Nella figura, gli insediamenti della civiltà della valle dell’Indo durante le diverse fasi della sua evoluzione. Credit: RIT 

Malik si augura che il suo metodo consentirà agli scienziati di sviluppare tecniche più automatizzate per trovare transizioni nei dati paleoclimatici, in modo da contribuire a ulteriori importanti scoperte storiche. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science.