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Risultati attuali

Il progetto Paititi Research rappresenta il culmine degli sforzi di un team di ricercatori indipendenti e interdisciplinari, dedicato a decifrare uno dei più grandi misteri della storia peruviana. Gli autori hanno realizzato questo studio in modo indipendente, non sono affiliati a nessuna organizzazione e non ricevono alcun supporto finanziario esterno. Per ulteriori dettagli tecnici, consultare: C. Cieslar and Y. Vasyunin, “Identification of archeological sites in the Peruvian Amazon using satellite remote sensing.” Non pubblicato, 2023.

Abbiamo condotto ricerche a basso costo basate su tecnologie non invasive di telerilevamento (ERS – Earth Remote Sensing), su un sistema informativo geografico open-source (GIS – Geographic Information System) e sulla piattaforma Big Data Google Earth Engine (GEE), al fine di individuare potenziali paesaggi alterati dall’uomo e siti ancora inesplorati in una regione montuosa e forestale del Perù.

Per il lavoro distribuito tra multipli partecipanti, abbiamo sviluppato un’infrastruttura GIS su cloud integrata con immagini ERS e vari set di dati geografici, come i modelli digitali di elevazione (DEM – Digital Elevation Model) e le mappe storiche. Utilizzando script GEE accessibili al pubblico, viene impiegata una tecnica innovativa di previsione che consente di identificare aree idonee per insediamenti storici. Le aree più promettenti vengono analizzate manualmente utilizzando le immagini e le mappe disponibili, scoprendo anomalie che potrebbero indicare siti archeologici.

Contesto del progetto

Posizione dell’area di ricerca (marcata in rosso). Il pattern puntiforme rappresenta l’impero Inca nella sua massima estensione intorno al 1525.

La ricerca archeologica nella regione amazzonica del Perù è teoricamente poco sviluppata. La scarsa rilevanza attribuita a questa zona geografica è dovuta, da un lato, alla scarsa visibilità dei siti archeologici e, dall’altro, alle difficili condizioni di vita, trasporto, soggiorno e lavoro [1].

Un’area montuosa, fortemente forestale e quasi disabitata all’interno del Parco Nazionale di Manu in Perù, tra le regioni di Cusco e Madre de Dios, potrebbe aver agito, data la sua vicinanza al nucleo centrale dello Stato Inca, come barriera e corridoio per le società umane nel corso del tempo.

Due manoscritti gesuiti storici [2], [3] e numerose testimonianze recenti [4]-[7] indicano l’alta selva, la foresta pluviale nel sud-est del Perù, come il luogo dove potrebbe esistere un insediamento (o insediamenti) di una cultura avanzata.

Numerose spedizioni hanno tentato, prima di noi, di trovare Paititi. Condividiamo qui le nostre opinioni sui motivi del loro insuccesso o limitato successo e su come la tecnologia moderna ci offra un vantaggio:

  • Mancanza di immagini satellitari ad alta risoluzione: Una delle limitazioni più critiche affrontate dalle precedenti spedizioni è stata l’assenza di immagini satellitari ad alta risoluzione. Questo strumento moderno consente di identificare anomalie e potenziali siti archeologici dall’alto, fornendo indizi inestimabili per i team sul campo.
  • Dati storici imprecisi: Molte esplorazioni passate si basavano su documenti storici e leggende, spesso imprecisi o interpretati erroneamente. Senza indicazioni precise sui luoghi o descrizioni, queste spedizioni potevano solo ipotizzare dove potesse trovarsi Paititi, portando a ricerche estese in aree errate.
  • Vantaggio della tecnologia moderna: Il nostro team utilizza le immagini satellitari più recenti ad alta risoluzione, che ci permettono di localizzare aree di interesse con una precisione mai raggiunta prima. Questa tecnologia ci fornisce mappe topografiche dettagliate e ha rivelato modelli e strutture nascoste sotto la copertura forestale, rendendo più efficaci le nostre ricerche sul campo.
  • Approccio interdisciplinare: La combinazione dei dati satellitari ad alta risoluzione con competenze provenienti da diversi settori consente una ricerca più informata e strategica.

Metodologia e dati

Infrastruttura GIS

Poiché il team di ricerca era distribuito in tutto il mondo, il primo passo di questo studio è stato quello di creare un GIS che consentisse il lavoro simultaneo su layer geospaziali.

Il cuore della nostra infrastruttura spaziale era rappresentato dalla piattaforma Relational Database Service (RDS) di Amazon, che consente una configurazione, un utilizzo e una scalabilità convenienti e semplici dei database relazionali nel cloud.

La piattaforma utilizza un RDBMS open-source PostgreSQL con l’estensione PostGIS per la gestione dei dati geospaziali.

L’interfaccia front-end per l’interazione con i dati geospaziali nel database è rappresentata dal software desktop open-source multipiattaforma QGIS.

L’architettura del database GIS multiutente implementato per sistemi desktop, basata su tecnologie open-source.

Interfaccia desktop del GIS multiutente, realizzata con il software QGIS. Permette una visualizzazione ottimale delle informazioni geospaziali integrate, analizzate e interpretate da sviluppatori e ricercatori sulla base della loro esperienza, intuizione e ipotesi.

Raccolta dei dati e studio di sintesi

L’area di ricerca si estende su circa 8.000 km², situata alla transizione tra le Ande sudorientali del Perù e le foreste pluviali del bacino amazzonico, al confine tra le regioni di Cusco e Madre de Dios. Il lato occidentale montuoso, la Sierra, varia in altitudine tra i 2.000 m e i 4.000 m ed è principalmente coperto da erbe basse e arbusti. La Selva montana orientale scende fino a 1000 m e presenta una densità di vegetazione forestale molto alta – oltre il 75%.

Come in ogni progetto volto ad analizzare aree poco o per nulla esplorate, il lavoro inizia con la raccolta di tutti i dati disponibili sull’area, che vengono poi inseriti nel GIS. Questo permette di definire quali metodi di analisi spaziale applicare ai dati raccolti. Tutti i set di dati raccolti dagli autori possono essere classificati in due gruppi in base al loro livello di dettaglio cartografico. Il livello di sintesi ha una risoluzione spaziale media e copre l’intera area di studio, mentre il livello dettagliato con risoluzione spaziale elevata si concentra su punti specifici.

Il GIS utilizza un principio strato per strato per modellare territori reali
Il GIS utilizza un principio strato per strato per modellare territori reali

Dataset primari utilizzati nella ricerca

Modellazione orientata alla previsione

Abbiamo condotto uno studio preliminare su rovine Inca conosciute come Machu Picchu e Vilcabamba. Questi siti mostrano una relazione con la morfologia del terreno, ovvero una pendenza che rientra nell’intervallo di circa 0-20˚.

Per supportare le conclusioni derivate, abbiamo ipotizzato che i modelli insediativi di piccole comunità locali moderne non siano cambiati in modo significativo. Da OpenStreetMap abbiamo estratto 15.738 campioni di piccoli insediamenti moderni nelle Ande. Per ogni punto abbiamo creato un buffer con un raggio di 50 metri e calcolato i valori relativi alla morfologia del terreno.

Sulla base della relazione individuata tra pendenza del terreno e insediamenti nelle Ande, abbiamo creato una mappa della pendenza/idoneità degli insediamenti, suddividendo l’intera area di studio in cinque categorie diverse di pendenza:

  • leggera (0-10˚)
  • moderatamente ripida (10-20˚)
  • ripida (20-30˚)
  • molto ripida (30-60˚)
  • non abitabile (60-90˚)

L’area di interesse per la raccolta e analisi di dati di telerilevamento ad alta risoluzione è stata così ridotta da 8000 km² a 2350 km².

Uno screenshot di Google Earth Engine, una piattaforma cloud per l’analisi di dati geospaziali, che permette agli utenti di visualizzare e analizzare immagini satellitari del nostro pianeta. Qui stimiamo la corrispondenza tra le caratteristiche del terreno e gli insediamenti andini o rovine scoperte, poiché gli ambienti montani di solito limitano la libertà di movimento.

Mappa di idoneità degli insediamenti che prevede le aree adatte alla ricerca di Paititi, rappresentate in verde.

Interpretazione dei dati ad alta risoluzione

L’occhio umano è in grado di riconoscere segni sottili nelle immagini e di collegarli al contesto circostante. Un’interpretazione visiva approfondita di tutti i dati spaziali disponibili, in particolare quelli ad alta risoluzione, ha costituito la base del nostro approccio di ricerca.

I criteri utilizzati per identificare potenziali siti archeologici sconosciuti erano:

  • la posizione nel bacino del fiume Nistrón;
  • la pendenza del terreno corrispondente alle categorie “particolarmente adatte” e “adatte”;
  • la presenza di una fonte d’acqua;
  • la posizione dominante rispetto all’ambiente circostante.

Abbiamo analizzato un’area di circa 3.000 km², concentrandoci principalmente sulle zone particolarmente adatte, per le quali abbiamo acquistato dati commerciali ad alta risoluzione.

Confronto tra un’immagine a colori naturali del satellite WorldView-2 (scattata il 14.07.2014) e un’immagine a falsi colori nell’infrarosso vicino del satellite Sentinel-2 (scattata il 06.11.2016).

Interpretazione di strutture lineari visibili in un’immagine polarimetrica a banda L di UAVSAR (scattata il 18.04.2014, per gentile concessione della NASA/JPL-Caltech).

Una delle caratteristiche identificate – una griglia scura sottile (3 ettari), formata dal gioco delle ombre nella chioma degli alberi – potrebbe essere il risultato di una struttura artificiale che influenza la distribuzione e la crescita degli alberi. Immagine del satellite WorldView-2, scattata il 28.10.2010.

Caratteristica lineare visibile in un’immagine polarimetrica a banda L UAVSAR (scattata il 18.04.2014, per gentile concessione della NASA/JPL-Caltech), ma non visibile in un’immagine a colori naturali di WorldView-2.

Immagine satellitare ad altissima risoluzione (sopra) e l’interpretazione di un probabile sentiero Inca identificato.

La rete fluviale è un dataset cruciale per la nostra ricerca, creata utilizzando un modello digitale di elevazione (DEM) che copre 44.000 km² (area di ricerca di Paititi e dintorni).
Il DEM, insieme alla rete idrografica, costituisce la base dell’intero studio. Senza una comprensione del terreno, è impossibile cercare Paititi.

Sei aree di interesse selezionate (AOI)

Analisi delle testimonianze: mappatura

Fino ad oggi, le rovine di Mameria, scoperte negli anni ’70 da Herbert Cartagena [5], [7, pp. 113-116], rappresentano l’unico insediamento storico di rilievo conosciuto nel bacino del fiume Madre de Dios. Tuttavia, ci sono alcune testimonianze non confermate che descrivono l’esistenza di un insediamento più grande nascosto nella selva del Parco Nazionale del Manu. Queste testimonianze sono state menzionate da Landa [4, pp. 56, 19, 51-53, 57] e Palkiewicz & Kaplanek [6, p. 374].

Dove possibile, abbiamo riportato su una mappa le aree menzionate nelle testimonianze, confrontandole con i dati derivati dalla nostra analisi geospaziale. Questo ha permesso di restringere l’area di ricerca al bacino del fiume Nistrón (Maestrón) nel Parco Nazionale del Manu occidentale.

Confronto tra le aree menzionate in testimonianze registrate e quelle identificate nell’analisi geospaziale.

Analisi delle testimonianze: georeferenziazione di mappe antiche

Analisi delle testimonianze: georeferenziazione di fotografie

Parte A mostra una foto aerea* della cascata “Pantiacolla”. Parte B fornisce una rappresentazione 3D dello stesso luogo, identificato e georeferenziato integrando immagini satellitari ad alta risoluzione (immagine PlanetScope, acquisita il 28 settembre 2019, per gentile concessione di Planet Labs, Inc.) con il modello digitale di elevazione della Shuttle Radar Topography Mission (NASA SRTM3 SRTMGL1). Il cerchio ciano nell’immagine B corrisponde alla sorgente della cascata.
Parte A mostra una foto aerea* del “lago quadrato” [2]. Parte B è un’altra foto* dello stesso lago scattata da una prospettiva diversa. Parte C fornisce una rappresentazione 3D dello stesso luogo, identificato e georeferenziato integrando immagini satellitari ad alta risoluzione (immagine PlanetScope, acquisita il 28 settembre 2019, per gentile concessione di Planet Labs, Inc.) con il modello digitale di elevazione della Shuttle Radar Topography Mission (NASA SRTM3 SRTMGL1).

* Le riprese sono originariamente tratte da Landa [4].

Un altro esempio di applicazione riuscita della visualizzazione 3D per individuare una montagna con cinque vette. A sinistra: foto di Carlos Neuenschwander Landa tratta dal suo libro “Paititi en la bruma de la historia”. A destra: modello 3D del terreno.

Riepilogo

L’area AOI 3 si è rivelata il sito più promettente grazie a:

  • la sua posizione tra tutte le aree descritte nelle testimonianze;
  • la corrispondenza con le foto scattate da Landa, georeferenziate con precisione nel nostro GIS;
  • la presenza di diverse caratteristiche visive identificate che sono visibili in diversi spettri;
  • le condizioni favorevoli del terreno, che include una posizione dominante con montagne che delimitano la sua parte occidentale. Dovrebbe offrire protezione naturale, abbondanza di cascate e risorse idriche, come menzionato in diverse testimonianze.

Un potenziale sito di un grande insediamento nell’AOI 3 sulla riva sinistra del fiume Nistrón. I contorni gialli delimitano aree pianeggianti adatte: la “città alta” (circa 20 ettari, 1650 m s.l.m.) domina l’ambiente circostante ed è protetta a nord-est da una “parete” di 350 m di altezza di una catena montuosa; la “città bassa” (circa 100 ettari, 1300 m s.l.m.) ha una buona fornitura di acqua grazie ai ruscelli a valle – si ipotizza che possa essere utilizzata per scopi agricoli. L’immagine multispettrale sottostante proviene dal satellite PlanetScope, acquisita il 28 settembre 2019, per gentile concessione di Planet Labs, Inc.

Panoramica dell'AOI 3 e dei suoi dintorni in 3D: modello digitale di elevazione NASA SRTM3 SRTMGL1 con immagine PlanetScope sovrapposta, acquisita il 28 settembre 2019, per gentile concessione di Planet Labs, Inc. I marcatori rossi corrispondono a potenziali caratteristiche archeologiche identificate nelle immagini.
Panoramica dell’AOI 3 e dei suoi dintorni in 3D: modello digitale di elevazione NASA SRTM3 SRTMGL1 con immagine PlanetScope sovrapposta, acquisita il 28 settembre 2019, per gentile concessione di Planet Labs, Inc. I marcatori rossi corrispondono a potenziali caratteristiche archeologiche identificate nelle immagini.

Risultati

Spedizione 2019

Alla fine di maggio 2019, dopo quasi tre anni di studi teorici e selezione delle aree più promettenti, abbiamo deciso di fare i nostri primi passi sul terreno in Perù.

Abbiamo testato l’equipaggiamento e le nostre capacità in condizioni difficili, tratto conclusioni sull’efficacia delle mappe da noi sviluppate e sull’organizzazione di una spedizione più complessa.

Conclusioni

La ulteriore esplorazione dell’area di interesse 3 (AOI3), sia attraverso una spedizione diretta che attraverso una scansione LiDAR aerea, in grado di penetrare la fitta vegetazione, sarebbe fondamentale per verificare i risultati di questo studio, comprendere i modelli insediativi sul versante orientale delle Ande e studiare le interazioni tra le popolazioni della Selva e della Sierra.

Inoltre, il database geospaziale completo creato per quest’area del Perù, scarsamente mappata, offre una comprensione olistica unica di questo ambiente. Questo è reso possibile da un GIS che collega ricercatori di diverse parti del mondo. Da un lato, i dati raccolti sono di grande valore per studi futuri nella regione, come la gestione del Parco Nazionale di Manu per la conservazione della biodiversità. Dall’altro, il workflow GIS open-source sviluppato può essere applicato anche al di fuori di questa area di ricerca e non è limitato solo all’archeologia.

Riferimenti

  1. H. Tantaleán, “Un panorama de la teoría arqueológica en el Perú de comienzos del siglo XXI,” Discursos sur, n. 5, pp. 201–243, Lug. 2020, doi: 10.15381/dds.v0i5.18150.
  2. “Relazione d’un miracolo… nel Regno di Paÿtiti a canto del Perù,” Archivum Romanum Societatis Iesu, Perù, 19, ff. 38 41, 1567/1625.
  3. L. Laurencich-Minelli, “Traduzione in italiano del quaderno Exsul Immeritus Blas Valera Populo Suo,” in Exsul immeritus blas valera populo suo e Historia et rudimenta linguae piruanorum: Indios, gesuiti e spagnoli in due documenti segreti sul Perù del XVII secolo, CLUEB, 2005, pp. 307–340. doi: 10.1400/104366.
  4. C. N. Landa, Paititi en la bruma de la historia [Paititi nella nebbia della storia]. Arequipa: Cuzzi, 1983.
  5. G. Deyermenjian, “Mameria: an Incan Site Complex in the High-Altitude Jungles of Southeast Peru,” Athena Review, vol. 3, n. 4, pp. 80–88, 2003.
  6. J. Palkiewicz e A. Kaplanek, El Dorado. Polowanie Na Legende [El Dorado. Alla ricerca della leggenda]. Poznan: Wydawnictwo Zysk i S-ka, 2005.
  7. J. Edigo, Paititi – la ciudad perdida [Paititi – la città perduta]. Lulu.com, 2017.