Waarom musea digitaal moeten gaan werken om het verleden te begrijpen, zegt Paleontologist

De grote musea van de wereld herbergen een geheim: ze herbergen miljoenen en miljoenen exemplaren uit de natuurgeschiedenis die bijna nooit het daglicht zien. Ze liggen verborgen voor het publiek, meestal achter of boven de openbare tentoonstellingshallen of in gebouwen buiten de gebouwen.

Wat er op het publieke display staat, vertegenwoordigt slechts de kleinste fractie van de schat aan kennis onder het beheer van elk museum. Naast fossielen zijn musea de verzamelingen van wat we weten van de levende soorten in de wereld, evenals van veel van onze eigen culturele geschiedenis.

Dit vind je misschien ook leuk:

Voor paleontologen, biologen en antropologen zijn musea net als de archieven van historici. En zoals de meeste archieven - denk aan degenen die gehuisvest zijn in het Vaticaan of in de Library of Congress - bevat elk museum veel unieke exemplaren, de enige gegevens die we hebben over de soorten die ze vertegenwoordigen.

Het unieke van elke museumcollectie betekent dat wetenschappers routinematig pelgrimages over de hele wereld maken om ze te bezoeken. Het betekent ook dat het verlies van een verzameling, zoals in het recente hartverscheurende vuur in Rio de Janeiro, een onvervangbaar verlies van kennis vertegenwoordigt. Het is verwant aan het verlies van familiegeschiedenis wanneer een ouderlijke familie overlijdt. In Rio omvatten deze verliezen unieke dinosaurussen, misschien wel de oudste menselijke resten ooit gevonden in Zuid-Amerika, en de enige geluidsopnamen en documenten van inheemse talen, waaronder veel die geen moedertaalsprekers meer hebben. Dingen die we ooit kenden, weten we niet meer; dingen die we misschien gekend hebben, kunnen niet langer bekend worden.

Maar nu maken digitale technologieën - inclusief internet, interoperabele databases en snelle beeldvormingstechnieken - het mogelijk om museumgegevens elektronisch te aggregeren. Onderzoekers, waaronder een multi-institutioneel team dat ik leid, leggen de basis voor het coherente gebruik van deze miljoenen exemplaren. Wereldwijd werken teams aan het brengen van deze "donkere gegevens" - momenteel ontoegankelijk via internet - naar het digitale licht.

Wat is er verborgen in laden en dozen

Paleontologen beschrijven het fossielenverslag vaak als onvolledig. Maar voor sommige groepen kan het fossielenbestand opmerkelijk goed zijn. In veel gevallen zijn er tal van eerder verzamelde exemplaren in musea om wetenschappers te helpen hun onderzoeksvragen te beantwoorden. Het probleem is hoe toegankelijk ze zijn of niet.

De enorme omvang van fossiele verzamelingen, en het feit dat het grootste deel van hun inhoud werd verzameld vóór de uitvinding van computers en internet, maken het erg moeilijk om de gegevens in verband met museumexemplaren te verzamelen. Vanuit digitaal oogpunt vertegenwoordigen de meeste fossiele verzamelingen van de wereld 'donkere gegevens'. Het feit dat grote delen van bestaande museumcollecties niet geautomatiseerd zijn, betekent ook dat verloren schatten wachten om binnen musea zelf te worden herontdekt.

Met de visie en investeringen van financieringsinstanties zoals de National Science Foundation (NSF) in de Verenigde Staten, werken talloze musea samen om hun gegevens digitaal samen te brengen uit belangrijke delen van het fossielenarchief. Het University of California Museum of Paleontology in Berkeley, waar ik werk, is een van de 10 musea die nu een deel van hun fossiele gegevens samenvoegen. Samen met onze gedigitaliseerde collecties proberen we te begrijpen hoe grote veranderingen in het milieu de mariene ecosystemen aan de oostkust van de Stille Oceaan, van Chili tot Alaska, de afgelopen 66 miljoen jaar hebben beïnvloed.

Zie ook: "Luzia" Vrouwenschedel, oudste in Amerika, in gevaar van brand in het museummuseum in Brazilië

Het digitaliseringsproces zelf omvat het toevoegen van de collectiegegevens van het specimen aan het museumcomputersysteem als het nog niet is ingevoerd: de soortidentificatie, waar het werd gevonden en de leeftijd van de gesteenten waarin het werd gevonden. Vervolgens digitaliseren we de geografische waar het monster werd verzameld en neem digitale afbeeldingen die via het web kunnen worden geraadpleegd.

De Integrated Digitalized Biocollections (iDigBio) -site biedt onderdak aan alle belangrijke inspanningen voor digitalisering van musea in de Verenigde Staten, gefinancierd door het huidige NSF-initiatief dat in 2011 is gestart.

Veelbetekenend zijn de kosten van het digitaal verzamelen van de fossiele gegevens online, inclusief de tienduizenden afbeeldingen, opmerkelijk klein vergeleken met de kosten die het kostte om de fossielen in de eerste plaats te verzamelen. Het is ook minder dan de kosten van het handhaven van de fysieke veiligheid en toegankelijkheid van deze onschatbare bronnen - een prijs die de verantwoordelijken voor het museum in Rio kennelijk niet bereid waren te dekken, met desastreuze gevolgen.

Gedigitaliseerde gegevens kunnen helpen bij het beantwoorden van onderzoeksvragen

Onze groep, EPICC genaamd voor Eastern Pacific Invertebrate Communities of the Cenozoic, heeft gekwantificeerd hoeveel "donkere gegevens" aanwezig zijn in onze gezamenlijke collecties.We ontdekten dat onze 10 musea fossielen bevatten van 23 keer het aantal verzamelsites in Californië, Oregon en Washington dan momenteel wordt gedocumenteerd in een toonaangevende online elektronische database van de paleontologische wetenschappelijke literatuur, de Paleobiology Database.

EPICC gebruikt onze nieuw gedigitaliseerde gegevens om een ​​beter begrip te krijgen van de ecologische respons uit het verleden op veranderingen in het milieu. We willen ideeën testen die relevant zijn voor de klimaatverandering op de lange en de korte termijn. Hoe is het leven hersteld van de massale uitsterving die de dinosaurussen heeft uitgeroeid? Hoe hebben veranderingen in de oceaantemperatuur veranderingen in het mariene ecosysteem veroorzaakt, inclusief veranderingen die verband hielden met de isolatie van de koelere Stille Oceaan vanuit de warmere Caribische Zee toen de landbrug bij Panama voor het eerst werd gevormd?

Om deze vragen te beantwoorden, moeten alle relevante fossiele gegevens, afkomstig uit vele musea, gemakkelijk online toegankelijk zijn om grootschalige synthese van die gegevens mogelijk te maken. Door digitalisering kunnen paleontologen het bos als geheel zien, en niet alleen als een groot aantal individuele bomen.

In sommige gevallen - zoals records van oude talen of verzamelingsgegevens die zijn gekoppeld aan afzonderlijke exemplaren - helpen digitale records deze onschatbare bronnen te beschermen. Maar typisch blijven de werkelijke exemplaren van cruciaal belang voor het begrijpen van veranderingen in het verleden. Onderzoekers moeten vaak nog steeds rechtstreeks belangrijke metingen aan de monsters zelf uitvoeren.

Bijvoorbeeld, Berkeley Ph.D. student Emily Orzechowski gebruikt exemplaren die worden samengevoegd door het EPICC-project om het idee te testen dat de oceaan voor de Californische kust koeler zal worden met de wereldwijde klimaatverandering. Klimaatmodellen voorspellen dat toegenomen opwarming van de aarde zal leiden tot sterkere winden langs de kust, waardoor de kustopwelling zal toenemen die ijskoude wateren van de diepe oceaan naar de oppervlakte brengt - de oorzaak van de beroemde zomermist van San Francisco.

De test die ze gebruikt, is gebaseerd op het in kaart brengen van de verspreiding van enorme aantallen fossielen. Ze meet subtiele verschillen in de zuurstof- en koolstofisotopen in fossiele tweekleppige schelpdieren en slakkenhuisjes die dateren uit de laatste interglaciale periode van de aardse geschiedenis ongeveer 120.000 jaar geleden, toen de westkust warmer was dan nu. Toegang tot de echte fossielen is cruciaal in dit soort onderzoek.

Zie ook: Zal ​​verliezen Net Neutrality Kill The Digital Museum?

Het begrijpen van de reactie op veranderingen in het verleden is niet alleen beperkt tot fossielen. Bijna een eeuw geleden ondernam de directeur van het Museum van de Vertebrate Zoology, Joseph Grinnell van de University of California, Berkeley, systematische collecties van zoogdieren en vogels in heel Californië. Vervolgens onderzocht het museum die precieze locaties opnieuw en ontdekte grote veranderingen in de verspreiding van vele soorten, waaronder het verlies van veel vogelsoorten in de Mojave-woestijn.

Een belangrijk aspect van dit werk was een vergelijking van het DNA van de bijna honderd jaar oude museumstukken met DNA van dieren die vandaag de dag leven. De vergelijking bracht een ernstige fragmentatie van de populaties aan het licht en leidde tot de identificatie van genetische veranderingen als reactie op veranderingen in de omgeving. Het hebben van de monsters is cruciaal voor dit soort projecten.

Deze digitale revolutie is niet alleen beperkt tot fossielen en paleontologie. Het heeft betrekking op alle musea-collecties. Curatoren en onderzoekers zijn enorm enthousiast over de kracht die kan worden gewonnen doordat de museumcollecties van de wereld - van fossielen tot monsters van levend gevangen organismen - toegankelijk worden door de ontluikende digitalisering van onze onschatbare collecties.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation door Charles Marshall. Lees hier het originele artikel.