La ricostruzione paleoambientale (nota anche come ricostruzione paleoclimatica) si riferisce ai risultati e al indagini intraprese per determinare il clima e la vegetazione in un determinato momento e luogo il passato. Clima, tra cui vegetazione, temperatura e umidità relativa, è variata considerevolmente nel tempo dalla prima abitazione umana del pianeta terra, sia naturale che culturale (di origine umana) provoca.
I climatologi usa principalmente i dati paleoambientali per capire come è cambiato l'ambiente del nostro mondo e come le società moderne devono prepararsi per i cambiamenti futuri. Gli archeologi utilizzano dati paleoambientali per aiutare a comprendere le condizioni di vita delle persone che vivevano in un sito archeologico. I climatologi traggono beneficio dagli studi archeologici perché mostrano come gli umani in passato hanno imparato ad adattarsi o non sono riusciti ad adattarsi ai cambiamenti ambientali e al modo in cui hanno causato cambiamenti ambientali o li hanno aggravati o migliorati dal loro Azioni.
I dati raccolti e interpretati dai paleoclimatologi sono noti come proxy, stand-in per ciò che non può essere misurato direttamente. Non possiamo viaggiare indietro nel tempo per misurare la temperatura o l'umidità di un determinato giorno, anno o secolo, e lì non ci sono registrazioni scritte di cambiamenti climatici che ci darebbero quei dettagli più vecchi di un paio di centinaia di anni. Invece, i ricercatori paleoclimatici si basano su tracce biologiche, chimiche e geologiche di eventi passati che sono stati influenzati dal clima.
I proxy principali utilizzati dai ricercatori sul clima sono resti di piante e animali a causa del tipo di flora e la fauna in una regione indica il clima: pensa agli orsi polari e alle palme come indicatori di locali climi. Tracce identificabili di piante e animali variano in dimensioni da alberi interi a diatomee microscopiche e firme chimiche. I resti più utili sono quelli abbastanza grandi da essere identificabili dalle specie; la scienza moderna è stata in grado di identificare oggetti minuscoli polline granaglie e spore per piantare specie.
Le prove per procura possono essere biotiche, geomorfiche, geochimiche o geofisiche; possono registrare dati ambientali che variano nel tempo ogni anno, ogni dieci anni, ogni secolo, ogni millennio o persino multimilionario. Eventi come la crescita degli alberi e i cambiamenti della vegetazione regionale lasciano tracce nei suoli e nei depositi di torba, nel ghiaccio glaciale e nelle morene, nelle formazioni delle caverne e nei fondali di laghi e oceani.
I ricercatori fanno affidamento su analoghi moderni; vale a dire, confrontano i risultati del passato con quelli trovati negli attuali climi di tutto il mondo. Tuttavia, ci sono periodi nel passato molto antico in cui il clima era completamente diverso da quello che si sta attualmente sperimentando sul nostro pianeta. In generale, quelle situazioni sembrano essere il risultato di condizioni climatiche che hanno avuto differenze stagionali più estreme di quelle che abbiamo vissuto oggi. È particolarmente importante riconoscere che i livelli atmosferici di anidride carbonica erano inferiori in passato rispetto a quelli presenti oggi, quindi gli ecosistemi con meno gas serra nell'atmosfera probabilmente si sono comportati diversamente da come fanno oggi.
Gli archeologi sono stati interessati alla ricerca sul clima sin dal lavoro di Grahame Clark del 1954 a Star Carr. Molti hanno lavorato con scienziati del clima per capire le condizioni locali al momento dell'occupazione. Una tendenza identificata da Sandweiss e Kelley (2012) suggerisce che i ricercatori del clima stanno iniziando a rivolgersi alla documentazione archeologica per aiutare nella ricostruzione dei paleoambienti.