Ερευνητές δημιούργησαν μια διεπαφή ανοιχτής πρόσβασης που μετατρέπει τις σημερινές τοποθεσίες σε αρχαίες συντεταγμένες με ακρίβεια σχεδόν επιπέδου επιφάνειας εργασίας.
To απολίθωμα
Οι σύγχρονες συντεταγμένες ενός απολιθώματος αποκαλύπτουν πού βρέθηκε, αλλά όχι πού βρισκόταν αυτή η τοποθεσία πριν από εκατομμύρια χρόνια, καθώς οι τεκτονικές πλάκες μετακινήθηκαν σε όλο τον πλανήτη. Η ανακατασκευή αυτής της αρχαίας θέσης είναι ένα απαιτητικό έργο στην παλαιοντολογία και σε συναφείς τομείς, ειδικά όταν οι ερευνητές πρέπει να επεξεργάζονται μεγάλα σύνολα δεδομένων με εξειδικευμένα υπολογιστικά εργαλεία.
Η Ερευνητική Ομάδα BIOST3 στο Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης έχει αναπτύξει μια διεπαφή ιστού ανοιχτής πρόσβασης που διευκολύνει την εκτέλεση αυτών των ανακατασκευών. Το εργαλείο, που ονομάζεται Υπολογιστής Παλαιοσυντεταγμένων (PACA), παρέχει σε ερευνητές, εκπαιδευτικούς και μέλη του κοινού πρόσβαση σε χάρτες υψηλής ποιότητας της γεωγραφίας της Γης στο παρελθόν χωρίς να απαιτείται προηγμένη τεχνική εμπειρογνωμοσύνη.
Το εργαλείο περιγράφεται στις Επιστημονικές Εκθέσεις από τους Noa Scholz-Murcia, Alejandro Rodríguez-Mena, Víctor Madarnás-Gómez και Antonio Monleón-Getino του Τμήματος Γενετικής, Μικροβιολογίας και Στατιστικής στη Σχολή Βιολογίας του Πανεπιστημίου της Βαρκελώνης.
Το PACA καταργεί το εμπόδιο κωδικοποίησης
Η προσπάθεια χαρτογράφησης της Γης και κατανόησης του τρόπου με τον οποίο έχει αλλάξει η επιφάνειά της έχει οδηγήσει σε σημαντικές εξελίξεις στη χαρτογραφία. Ωστόσο, το συμβατικό λογισμικό για την ανακατασκευή τεκτονικών πλακών συχνά απαιτεί γνώσεις προγραμματισμού ή εμπειρία με περίπλοκα προγράμματα γραφείου.
Το PACA μετατρέπει τις σημερινές τοποθεσίες σε παλαιοσυντεταγμένες χρησιμοποιώντας τρέχοντα μοντέλα τεκτονικής πλακών, επιτρέποντας στους χρήστες να εξερευνήσουν πού βρίσκονταν οι τοποθεσίες σε διαφορετικά σημεία της γεωλογικής ιστορίας.
Σύμφωνα με τις αρχές της ανοιχτής επιστήμης, οι ερευνητές έκαναν τόσο τον πηγαίο κώδικα του PACA όσο και τα σενάρια μετατροπής 3D διαθέσιμα στο κοινό μέσω του αποθετηρίου Zenodo. Η διεπαφή μπορεί να επεξεργαστεί μεγάλους όγκους πληροφοριών, υποστηρίζοντας παράλληλα τη διαφάνεια και την αναπαραγωγιμότητα στην έρευνα της επιστήμης της Γης. Επιτρέπει στους χρήστες να εντοπίζουν τοποθεσίες μέσω του γεωλογικού χρόνου ανεξάρτητα από την εμπειρία τους στην πληροφορική.
Πέντε μοντέλα αποκαλύπτουν την τεκτονική αβεβαιότητα
Το μαθηματικό πλαίσιο της PACA χρησιμοποιεί το πακέτο R paleoverse, το οποίο συνδέεται απευθείας με την υπηρεσία web GPlates. «Το εργαλείο επιτρέπει στους χρήστες να συγκρίνουν τα δεδομένα τους ταυτόχρονα με έως και πέντε παγκόσμια μοντέλα πλακών (GPM) που χρησιμοποιούνται ευρέως από την επιστημονική κοινότητα: PALEOMAP, GOLONKA, MERDITH2021, TorsvikCocks2017 και MATTHEWS2016_pmag_ref», εξηγεί η Noa Scholz-Murcia, πρώτη συγγραφέας του άρθρου και μέλος του Ινστιτούτου Έρευνας Βιοποικιλότητας (IRBio) στο UB.
Πέρα από τον υπολογισμό των αρχαίων συντεταγμένων, η PACA συγκρίνει αυτόματα τα αποτελέσματα που παράγονται από διαφορετικά μοντέλα. Μετρά τιμές όπως το παλαιογωτογραφικό εύρος και τη μεγαλύτερη γεωγραφική απόσταση σε χιλιόμετρα μεταξύ των προβλέψεων του μοντέλου, δίνοντας στους ερευνητές μια άμεση εκτίμηση της τεκτονικής αβεβαιότητας για μια συγκεκριμένη περιοχή.
Οι χρήστες μπορούν να εξάγουν βελτιστοποιημένους πίνακες για στατιστική ανάλυση και να δουν τα ανακατασκευασμένα σημεία μέσω μιας διαδραστικής τρισδιάστατης οθόνης που έχει κατασκευαστεί με React και Blender. Ο θεατής τοποθετεί τις υπολογισμένες τοποθεσίες απευθείας σε παλαιογεωγραφικούς χάρτες από το Έργο PALEOMAP, που δημιουργήθηκε από τον γεωγράφο Christopher Scotese και προσαρμόστηκε στον Διεθνή Χρονοστρωματογραφικό Πίνακα.
Η πρόσβαση στο διαδίκτυο διατηρεί την ακρίβεια της ανακατασκευής
Μειώνει η μετακίνηση της διαδικασίας από το λογισμικό επιφάνειας εργασίας σε μια διεπαφή ιστού την ακρίβεια; «Απολύτως όχι», λέει η ομάδα BIOST3, η οποία δοκίμασε το PACA μέσω διασταυρούμενης επικύρωσης χρησιμοποιώντας 142 ανακατασκευές από τοποθεσίες σε όλο τον κόσμο.
Τα αυτοματοποιημένα αποτελέσματα ήταν σχεδόν μαθηματικά πανομοιότυπα με αυτά που παράγονται μέσω της συμβατικής ροής εργασίας GPlates. Το PACA έδειξε ένα μέσο χωρικό σφάλμα μικρότερο από 17 μέτρα, μια αμελητέα διαφορά στην κλίμακα του πλανήτη, μαζί με έναν συντελεστή συσχέτισης συμφωνίας (CCC) 1.000 για κάθε μοντέλο και καμία ένδειξη συστηματικής μεροληψίας επεξεργασίας.
Το PACA δημιουργήθηκε μέσω του ερευνητικού έργου «Διάστημα Κρητιδικής Ρητίνης. Αβιοτικά και βιοτικά αίτια και οι παλαιοοικολογικές τους επιπτώσεις (CREI)», που χρηματοδοτήθηκε από το Ισπανικό Υπουργείο Επιστήμης, Καινοτομίας και Πανεπιστημίων. Οι Antonio Monleón-Getino και Xavier Delclòs της Σχολής Γεωεπιστημών και του IRBio συντονίζουν το έργο, το οποίο διερευνά την τεράστια παραγωγή ρητίνης κατά τη διάρκεια ενός μέρους της Κρητιδικής περιόδου που σχημάτισε πολλά των απολιθωμένων κοιτασμάτων ρητίνης που είναι τώρα γνωστά ως κεχριμπάρι.
www.worldenergynews.gr
