p Durante o último período glacial da Terra, as temperaturas no planeta aumentavam periodicamente de forma dramática e rápida. Dados em camadas de gelo da Groenlândia e da Antártica mostram que esses eventos de aquecimento - chamados de eventos Dansgaard-Oeschger e Antártico Isótopo Máximo - ocorreram pelo menos 25 vezes. Cada vez, em questão de décadas, as temperaturas subiram de 5 a 10 graus Celsius, então esfriou novamente, gradualmente. Embora ainda existam várias teorias concorrentes para os mecanismos ainda inexplicados por trás desses picos, um novo artigo no jornal Caos sugere que a matemática da teoria da informação pode oferecer uma ferramenta poderosa para analisá-los e compreendê-los. p "Em muitos sistemas, antes de um evento extremo, a dinâmica da informação se torna desordenada, "diz Joshua Garland, pós-doutorado no Santa Fe Institute e principal autor do novo artigo. Por exemplo, ferramentas teóricas da informação têm sido usadas para antecipar eventos de convulsão a partir de distúrbios nas leituras de EEG.

p Inicialmente, os autores previram que veriam um sinal - uma desestabilização no registro climático semelhante àqueles vistos em EEGs pré-convulsão - pouco antes dos eventos de aquecimento. Mas esses sinais nunca apareceram. "Em torno desses eventos, você tem a mesma quantidade de produção de informação, "diz Garland. E isso, sugira os autores, indica que os eventos de Dansgaard-Oeschger e do Isotope Antártico Máximo eram mais provavelmente padrões regulares e previsíveis do clima do último período glacial do que os resultados de eventos inesperados.

p Além disso, a teoria da informação pode melhorar a forma como os cientistas calculam a acumulação - quanta neve caiu em um determinado ano. "É muito desafiador. Muitas pessoas estão trabalhando nisso, e eles estão usando matemática sofisticada, combinado com conhecimento especializado e recursos conhecidos, para descobrir o acúmulo, "diz Garland. Atualmente, assinaturas de pólen finas são alguns dos melhores diferenciadores entre anos no gelo que tem dezenas de milhares de anos, comprimido sob o peso de cada queda de neve subsequente. Teoria da informação, e, especificamente, uma abordagem estatística chamada entropia de permutação, oferece uma abordagem diferente. “Esta poderia ser uma ferramenta rápida e eficiente para os especialistas corroborarem seu trabalho, "diz Garland.

p "Quando você está lidando com uma série do tempo, você deseja saber quais informações significativas estão presentes. Você deseja extraí-lo e usá-lo, e não usar informações que não sejam úteis, "diz Garland." Esperamos que esta ferramenta possa ajudar os cientistas a fazer isso com registros climáticos antigos. "

p A teoria da informação já está sendo usada para identificar anomalias no registro do clima - particularmente, para sinalizar anomalias introduzidas durante a coleta e observação dos núcleos de gelo.

p Este artigo segue os passos de dois estudos relacionados publicados em Entropy and Advances in Intelligent Data Analysis XV.

p "Esses cálculos teóricos da informação não são úteis apenas para revelar problemas ocultos com os dados, mas também potencialmente poderoso para sugerir geociências novas e, às vezes, surpreendentes, "escrevem os autores no novo artigo.