pastclim: perché studiare il clima del passato?

Negli ultimi mesi ho parlato diverse volte su questo sito di pastclim, un “motore di ricerca” del clima del passato, che abbiamo sviluppato insieme ai colleghi di Cambridge e di Jena.

Ma una domanda sorge spontanea: a cosa serve studiare il clima del passato?

Il clima è sempre cambiato nella storia della Terra, ma i cambiamenti legati alle attività umane a cui siamo assistendo oggi sono incredibilmente più rapidi e più estremi di quanto possa avvenire in natura. In questa situazione di emergenza, studiare il clima del passato può aiutarci in tanti modi.

Il clima e le sue fluttuazioni hanno guidato l’evoluzione delle specie viventi per milioni di anni. Ricostruire queste traiettorie evolutive ci permette di ipotizzare nel modo più realistico possibile come le specie viventi reagiranno ai cambiamenti in corso e quali azioni saranno più efficaci per proteggerle.

Il clima è anche uno dei meccanismi che influenza di più la distribuzione geografica degli esseri viventi. Avere informazioni sulle condizioni climatiche in cui una specie è vissuta in passato ci aiuta a capire in quali aree potrebbe sopravvivere in futuro.

E non dobbiamo dimenticare che i cambiamenti climatici hanno influenzato in modo importante le migrazioni umane e molti processi culturali e linguistici ad esse associati. Poter analizzare questi processi nel dettaglio ci può dare informazioni preziosissime su perché oggi siamo come siamo, non solo biologicamente ma anche culturalmente.

È questo il motivo per cui, per me, questo lavoro è importante. Perché ho la certezza che guardare al passato ci permette di capire meglio il presente e costruire un futuro migliore.

Riferimenti bibliografici

Michela Leonardi, Emily Y. Hallett, Robert Beyer, Mario Krapp, Andrea Manica
pastclim 1.2: an R package to easily access and use paleoclimatic reconstructions
Ecography, First published: 05 January 2023 https://doi.org/10.1111/ecog.06481

pastclim: versione 1.2 e articolo

pastclim, il nostro pacchetto R per facilitare l’uso e la manipolazione di dati paleoclimatici è stato aggiornato alla versione 1.2. Inoltre, è uscito su Ecography l’articolo che lo descrive:

Michela Leonardi, Emily Y. Hallett, Robert Beyer, Mario Krapp, Andrea Manica
pastclim 1.2: an R package to easily access and use paleoclimatic reconstructions
Ecography, First published: 05 January 2023 https://doi.org/10.1111/ecog.06481

Ecco le novità rispetto alla versione presentata nel preprint:

  • pastclim è ora disponibile su CRAN: https://cran.r-project.org/web/packages/pastclim/index.html;
  • Abbiamo aggiunto funzioni per ritagliare i dati sulla base di rettangoli o maschere, e per campionare punti randomicamente nello spazio e nel tempo;
  • Abbiamo creato un cheatsheet, un’infografica che riassume le funzioni principali;
  • Un nuovo set di istruzioni spiega come lavorare con dati paleoclimatici non inclusi nel pacchetto, e come aggiungerli al pacchetto per renderli disponibili a tutti gli utenti.

ed ecco una tabella riassuntiva delle funzioni presenti nel pacchetto

Download the data
get_data_path()Retrieve the path in which pastclim automatically stores the data
set_data_path()Store the data in a custom path
download_dataset()Download a whole dataset (all variables available)
get_vars_for_dataset()
Download variables of choice for a given dataset
Download variables of choice for a given dataset
get_downloaded_datasets()Summary of the downloaded variables
get_time_steps()List of time steps available in a given dataset
Get climate for locations or regions
location_slice()Get the climate for given locations (by coordinates and age)
location_series()Get time series of the climate for given locations
region_slice()get the climate for a given region in a given time step
sample_region_slice()sample a given number of points from the climate of a region
region_series()get the time series of the climate for a given region
sample_region_series()sample a given series of points from the time series of a region
Working with biomes and ice sheets
get_biome_classes()legend of the ‘biome’ categorical variable, when available
get_ice_mask()get a mask with the extent of the ice sheets for a given time step
get_land_mask()get a mask with the extent of the land masses for a given time step
Vignettes
vignette(“pastclim_overview”, package = “pastclim”)overview of pastclim
vignette(“custom_datasets”, package = “pastclim”)how to add a new dataset to pastclim
vignette(“available_datasets”, package = “pastclim”)list of datasets available

Per maggiori informazioni:

sito web: https://evolecolgroup.github.io/pastclim/index.html
istruzioni: https://rdrr.io/github/EvolEcolGroup/pastclim/
repository github: https://github.com/EvolEcolGroup/pastclim
CRAN: https://cran.r-project.org/web/packages/pastclim/index.html
vignette: https://evolecolgroup.github.io/pastclim/articles/a0_pastclim_overview.html
cheatsheet: evolecolgroup.github.io/pastclim/pastclim_cheatsheet.pdf

per segnalare un problema

https://github.com/EvolEcolGroup/pastclim/issues

Seminario al Dipartimento di Archeologia di Cambridge

Per chi fosse a Cambridge domani, sarò al Dipartimento di Archeologia per fare un seminario all’interno della Palaeolithic-Mesolithic seminar series.

Il titolo sarà: “Integrating palaeoclimate into the study of the past“ (integrare il paleoclima nello studio del passato).

È noto che il clima ha svolto un ruolo importante nel plasmare i processi evolutivi e culturali del passato. Nella mia presetazione vedremo come avere a disposizione ricostruzioni paleoclimatiche che coprono centinaia di migliaia di anni ha aperto la strada a nuove ed entusiasmanti possibilità nello studio della paleobiologia.

Purtroppo, i dati paleoclimatici possono essere difficili da estrarre e analizzare per gli studiosi che non hanno familiarità con gli specifici formati di file in cui sono resi disponibili. Presenterò anche pastclim, un nuovo strumento informatico che facilita l’accesso e l’uso del paleoclima in qualsiasi analisi lo richieda.

Il seminario non sarà registrato.

pastclim, un pacchetto R per facilitare l’accesso e l’uso delle ricostruzioni paleoclimatiche

È appena uscito il nostro nuovo preprint che presenta pastclim, un pacchetto R per facilitare l’accesso e l’uso delle ricostruzioni paleoclimatiche

Michela Leonardi, Emily Y. Hallett, Robert Beyer, Mario Krapp, Andrea Manica
pastclim: an R package to easily access and use paleoclimatic reconstructions
bioRxiv 2022.05.18.492456; doi: https://doi.org/10.1101/2022.05.18.492456

Recentemente, lo sviluppo di ricostruzioni paleoclimatiche continue che coprono centinaia di migliaia di anni ha permesso di integrare il clima nel passato in studi di tantissime discipline diverse: dalla paleoecologia alla linguistica, dall’archeologia alla biologia della conservazione e dalla genetica delle popolazioni all’evoluzione umana.

Purtroppo, però, i dati climatici possono essere difficili da estrarre e analizzare per gli studiosi che non hanno familiarità con gli specifici formati in cui vengono condivisi. Con i miei colleghi di Cambridge e di Jena, abbiamo affrontato questo problema creando pastclim. Si tratta di un pacchetto R che facilita l’accesso e l’uso di due serie di ricostruzioni paleoclimatiche che coprono rispettivamente gli ultimi 120.000 e 800.000 anni.

Il pacchetto contiene un insieme di funzioni che consentono di recuperare in modo semplice e veloce il clima di specifiche aree per periodi di interesse, estrarre dati climatici di punti sparsi nello spazio e/o nel tempo, recuperare serie storiche da singoli siti e gestire facilmente i ghiacci perenni e le linee di costa.

Nel preprint sono contenuti due esempi che mostrano come usare pastclim per analisi archeozoologiche o paleoecologiche. Il codice in R e i dati associati possono essere scaricati da questo link.

Per maggiori informazioni:
sito web: https://evolecolgroup.github.io/pastclim/index.html
repository github: https://github.com/EvolEcolGroup/pastclim
vignette: https://evolecolgroup.github.io/pastclim/articles/a0_pastclim_overview.html

pastclim non è disponibile su CRAN.

[aggiornamento 16/01/2023: pastclim è ora disponibile su CRAN a questo link ]

Preprint

Michela Leonardi, Emily Y. Hallett, Robert Beyer, Mario Krapp, Andrea Manica
pastclim: an R package to easily access and use paleoclimatic reconstructions
bioRxiv 2022.05.18.492456; doi: https://doi.org/10.1101/2022.05.18.492456

Abstract

The recent development of continuous paleoclimatic reconstructions covering hundreds of thousands of years paved the way to a large number of studies from disciplines ranging from paleoecology to linguistics, from archaeology to conservation and from population genetics to human evolution. Unfortunately, such climatic data can be challenging to extract and analyze for scholars unfamiliar with such specific climatic file formats.

Here we present pastclim, an R package facilitating the access and use of two sets of paleoclimatic reconstructions covering respectively the last 120,000 and 800,000 years. The package contains a set of functions allowing to quickly and easily recover the climate for the whole world or specific areas for time periods of interest, extract data from locations scattered in space and/or time, retrieve time series from individual sites, and easily manage the ice or land coverage.

The package can easily be adapted to paleoclimatic reconstructions different from the ones already included, offering a handy platform to include the climate of the past into existing analyses and pipelines.