Utiliser l’art génératif pour transmettre les transitions climatiques passées et futures
Summary
Ici, un protocole est présenté pour visualiser les données climatiques en tant qu’art génératif.
Abstract
La capacité de comprendre le climat moderne repose sur une compréhension fondamentale de la variabilité climatique passée et des façons dont la planète est stabilisée par des rétroactions interconnectées. Cet article présente une méthode unique pour traduire les enregistrements des transitions climatiques passées préservées dans les sédiments des grands fonds marins à un large public grâce à une visualisation immersive. Cette visualisation est une installation multimédia qui intègre des enregistrements géochimiques des transitions glaciaires et interglaciaires et modélise les prédictions du réchauffement anthropique futur afin de créer une expérience immersive pour les spectateurs, les invitant à s’engager et à réfléchir sur les différences subtiles et nuancées entre les sous-ensembles de l’histoire de la Terre. Ce travail présente cinq intervalles de temps, en commençant par le début de la cyclicité glaciaire-interglaciaire moderne (~ un million d’années), en comparant le climat passé avec les résultats des modèles pour le réchauffement anthropique futur projeté (jusqu’en 2099). L’installation consiste en plusieurs projections expérimentales, une pour chaque sous-ensemble de temps, affichées sur différentes surfaces dans une pièce. Au fur et à mesure que les spectateurs se déplacent dans l’espace, les projections passent lentement par différentes transitions climatiques, en utilisant des méthodes d’animation telles que la vitesse, la couleur, la superposition et la répétition, toutes générées par des données spécifiques au site pour transmettre le comportement unique de la planète en ce qui concerne le climat mondial. Ce travail fournit un cadre pour la visualisation de données scientifiques uniques, avec des animations génératives créées à l’aide d’un algorithme Perlin Noise au centre de l’installation. Les variables de recherche, telles que la température de surface de la mer, la dynamique des nutriments et le taux de changement climatique, ont un impact sur les résultats formels tels que la couleur, l’échelle et la vitesse d’animation, qui sont tous faciles à manipuler et à connecter à des données spécifiques. Cette approche permet également de publier des données en ligne et fournit un mécanisme pour mettre à l’échelle les paramètres visuels à une grande variété de données quantitatives et qualitatives.
Introduction
L’art génératif et les méthodes employées ici permettent la traduction directe de données quantitatives en animations tout en préservant l’intégrité des données. Les artistes utilisent l’art génératif pour explorer les perceptions de l’espace et du temps1,2, mais l’art génératif n’est pas encore couramment utilisé avec des données scientifiques spatiales ou temporelles. Le travail présenté ici fournit un cadre simple pour l’utilisation de produits visuels génératifs pour présenter les données climatiques. Ces produits peuvent être largement utilisés, qu’ils soient utilisés pour créer des expositions en personne ou comme aide visuelle pour une présentation ou une publication en ligne.
L’utilisation de mesures géochimiques ou d’estimations pour mettre à l’échelle des éléments tels que la couleur, la forme, la taille et la vitesse permet de transmettre visuellement les taux et les amplitudes de changement sans que le spectateur ait besoin de lire un article, d’interpréter un graphique ou de parcourir un tableau de données. Alternativement, la randomisation de variables sélectionnées est utilisée pour transmettre un manque de données ou une incertitude, comme dans le cas des projections futures. La juxtaposition du passé et du futur géologiques fait peut-être partie intégrante de l’efficacité de ces produits en tant qu’outils de communication scientifique. Les expériences récentes servent souvent de base de comparaison pour le changement climatique moderne, ce qui rend difficile la compréhension de l’ampleur du changement climatique anthropique3.
Les mesures géochimiques visualisées dans cet article couvrent la transition du milieu du Pléistocène (MPT; il y a 1,2 million à 600 000 ans), enregistrant les changements près de la limite nord de l’océan Austral à partir du site U1475 4,5 du Programme international de découverte de l’océan. Les données MPT sont présentées dans quatre animations, qui mettent en évidence les changements dans les conditions océaniques à mesure que la planète se refroidit et que la variabilité glaciaire et interglaciaire est amplifiée6. Cela fournit une base géologique révélant le rythme naturel du climat de la Terre, soulignant une tendance au refroidissement à long terme qui contraste fortement avec les projections climatiques futures. Les estimations de température futures sont des valeurs moyennes des résultats de 20 modèles climatiques sous les forçages de la voie représentative du carbone 8,5 (RCP 8,5; scénario avec un forçage radiatif de 8,5 W / m2 en 2100) pour l’emplacement New York, NY7. Le RCP 8.5 représente le pire scénario d’émissions soutenues entraînant une augmentation de 3,7 °C de la température moyenne mondiale d’ici 21008. Ainsi, cet article démontre un moyen de comparer les projections futures avec les données géologiques pour comparer les taux de changement climatique et la variabilité climatique.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ce travail met en évidence l’utilité de l’art génératif à des fins de communication scientifique. Le flux de travail peut être utilisé pour traduire des données existantes en éléments au sein d’une animation. Bien que les résultats de l’animation de ce travail soient uniques en ce sens que chaque fois que le code est exécuté, une version différente de l’animation est créée, les éléments visuels sont mis à l’échelle des données géochimiques et climatiques; Ainsi, des éléments tels que l…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous tenons à remercier Georgia Rhodes et Stuart Copeland pour le début de ce projet – leurs encouragements et leur mentorat ont été essentiels à notre succès. Nous aimerions également souligner l’utilité de https://p5js.org/reference/ en tant que ressource dans l’apprentissage du code en JavaScript. Ce matériel est basé sur des travaux soutenus en partie par la National Science Foundation dans le cadre de l’accord de coopération EPSCoR #OIA-1655221 et leur programme Vis-a-Thon et par le Rhode Island Sea Grant [NA23OAR4170086].
Materials
| Easel | Uline | H-1450SIL | Telescoping easel to hold foam core board |
| Foam Core Poster Board | Royal Brites | #753064 | Foam core board used as a canvas for projection |
| Live Server | Microsoft; Publisher: Ritwick Dey | Version 5.7.9 | Software extension for Visual Studio Code which allows for viewing of animations in a browser window. Downloaded at: https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=ritwickdey.LiveServer |
| Throw Projector | Optoma | 796435814076 | Any model throw projector which will work for projection surface/distance desired |
| Visual Studio Code | Microsoft | Version 1.74 for MAC OS | Software for code editing and execusion. Downloaded at : https://code.visualstudio.com/ |
References
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