El palo de hockey (II): dendroclimatología y cherry-picking

En esta entrega presento algunos conceptos que sientan las bases para entender las entradas posteriores, que van a ser muy interesantes.

El palo de hockey original

La primera versión del palo de hockey se publicó en el MBH98 y tenía el siguiente aspecto:

Pero debemos tener cuidado con la interpretación: en realidad los datos mostrados para las últimas décadas no son demasiado diferentes de los del resto de la gráfica: es decir, aun suponiendo que los datos reconstruidos representan temperatura, algo que como veremos es mucho suponer, la reconstrucción no está diciendo que la temperatura actual sea inusual: es la superposición de la reconstrucción con los datos de termómetro lo que hace creer que es así.

Lo relevante de la gráfica no era tanto la (falsa, como veremos) subida final de la temperatura, sino cómo se transmitía la impresión de que las temperaturas actuales eran inusuales como mínimo desde el año 1400, es decir, lo relevante era que las (supuestas) temperaturas anteriores a 1900 apenas variaban en el último medio milenio: lo importante de la gráfica era el mango del palo, no el extremo. Un año más tarde, en 1999, el MBH99 pasaba del periodo 1400-2000 al 1000-2000 con el mismo mensaje: las temperaturas actuales no tienen precedentes en el último milenio.

Nuevamente, nótese cómo en los datos reconstruidos no hay cambios drásticos en el periodo representado. Es la unión (el «injerto») con los datos de termómetro (la curva roja) lo que transmite esa sensación:

Y ya veremos que la subida en el siglo XX no es real: no viene de los datos.

La fulminación del Período Cálido Medieval

Hasta hace unas décadas (posiblemente hasta que se publicó la gráfica de la que estamos hablando) parecía claro que en la edad media (500-1500) la temperatura había sido elevada: es el llamado Período Cálido Medieval. Incluso el IPCC-AR1 (1990) recogía en una gráfica lo que se creía saber hasta ese momento, que era que la temperatura de los años 1100-1300 había sido superior a la actual:

De repente el MBH98 y el MBH99 fulminaron el Período Cálido Medieval, convirtiendo en «erróneas» todas las pruebas que habían llevado a creer en la existencia de ese periodo cálido (fuente). ¿Eran las pruebas suficientemente sólidas como para hacer esa sorprendente y extraordinaria afirmación? Como decía en la entrada anterior, dos canadienses no lo vieron claro y se dedicaron a estudiar de dónde salía la gráfica del palo de hockey. Su trabajo es el origen de las cosas que voy a contar.

Se ha intentado reconciliar la existencia del Período Cálido Medieval con la gráfica del palo de hockey, con la hipótesis de que éste existió pero no de forma global.

Dendroclimatología

Necesitamos definir este término porque, aunque no todos los datos usados en la creación del palo de hockey proceden de árboles, la mayoría sí lo hacen y sin ellos no hay palo de hockey. De hecho, y como veremos, sin unos árboles concretos el resultado no es un palo de hockey.

«Dendro», de origen griego, significa «árbol».

La dendroclimatología es la ciencia (o quizá pseudociencia) que deduce datos relativos al clima de los anillos de los árboles. En principio los datos que se procesan son el grosor/ancho de los anillos y la densidad de los mismos (fuente). Se estima la desviación del grosor/densidad de los anillos respecto de la que se cree que es la evolución esperada en función de la edad del árbol (fuente) y el resultado es una serie de datos asociados a cada año de la vida del árbol que son interpretados en MBH98/99 como un indicador de temperatura.

¿Por qué se cree que el grosor de un anillo representa temperatura y no humedad, pluviosidad, niveles de CO2, cantidad de luz recibida, nutrientes en el suelo, viento, presencia de rebaños de animales, alteraciones mecánicas en las características del árbol (pérdida de parte de la corteza, por ejemplo), contaminación atmosférica, etc.? Y, aunque así fuera, ¿por qué se asume como cierta la hipótesis de que el crecimiento del anillo es proporcional a la temperatura y no sigue, por ejemplo una curva cuadrática en la que hay una temperatura óptima para el crecimiento y fuera de ella el crecimiento es menor? (fuente) La respuesta a estas preguntas es que se hace el procesamiento sin saber cómo depende el grosor de los anillos de la temperatura: procesan matemáticamente los datos de grosor/densidad y si obtienen buena correlación con la temperatura en los años en los que se tienen medidas de termómetro en la zona del árbol deducen que esa correlación significa causa-efecto lineal temperatura-grosor/densidad en ese árbol concreto. Pero no nos engañemos: es procesamiento de «números» sin ningún tipo de pretensión de que existe un fenómeno físico subyacente que justifique ni la causalidad ni la linealidad: si la correlación sale negativa (el grosor decrece cuando la temperatura sube) la dan por buena igual que si la correlación es positiva (el grosor crece cuando la temperatura sube). ¿Por qué razón un árbol tendría anillos cada vez más delgados cuando otro los tiene cada vez más gruesos conforme la temperatura sube? ¿Por qué suponer que el grosor/densidad de un anillo es un indicador de mayor temperatura, especialmente tanto si crece como si decrece el grosor/densidad? ¿Qué forma tiene la curva grosor/densidad -vs- temperatura? (fuente,fuente,fuente) ¿Es su pendiente positiva, negativa, cero, todo lo anterior al mismo tiempo? (fuente) ¿Se puede pretender reconstruir la temperatura del pasado sin formular primero una hipótesis falsable sobre cómo es esa relación? Como veremos, en MBH98/99 no necesitan respuesta a estas preguntas porque es el propio procesamiento el que construye una gráfica con forma de palo de hockey: no hace falta que los datos empleados para crearla tengan ninguna información.

NOTA: en la parte final del MM03 se puede consultar el listado de los 112 indicadores empleados en el MBH98. Algunos son datos de precipitaciones, otros son datos de árboles, otros son dO18, etc.

Cherry-picking

En ésta y las siguientes entradas vamos a analizar los trucos, errores e hipótesis sin fundamento en que se basa la gráfica del palo de hockey. Frente al análisis basado en hechos concretos que vamos a hacer, la respuesta suele ser ignorar los argumentos y afirmar que estudios posteriores confirman que la gráfica del palo de hockey es correcta. Pero que existan palos de hockey posteriores al MBH98/99 no necesariamente confirma la validez de éste: esos otros estudios tienen sus propias carencias. De hecho, los artículos posteriores, lejos de ser confirmaciones independientes, suelen ser del mismo grupo de autores, basados en el mismo juego de datos (fuente) o el fruto de hacer cherry-picking de los indicadores disponibles (fuente,fuente,fuente,fuente). Esto último consiste en hacer una preselección de series de datos que tienen una marcada desviación de su valor medio en el último siglo, es decir, es escogen series de datos que bajan o suben de forma marcada en las décadas actuales y se descartan los que no lo hacen. Y lo justifican diciendo que es lícito escoger los datos que les permiten llegar a las conclusiones a las que quieren llegar (fuente):

si quieres hacer pastel de cerezas tienes que escoger cerezas

Este cherry-picking lo denominan «screening» y su base es la hipótesis de que los árboles que tienen una alta correlación con las temperaturas actuales demuestran ser sensibles a la temperatura (son «temperature-sensitive»). Por ejemplo, una serie de datos como la mostrada en la figura habría sido escogida como indicadora de temperatura en el screening, pues en las últimas décadas los valores se desvían del valor medio de la serie:

Es decir, en palos de hockey posteriores al MBH98/99 se escogen las series de datos con forma de palo de hockey y el resultado de procesar esas series de datos «sorprendentemente» también tiene forma de palo de hockey.

Both I and other bloggers […] have observed that the common “community” practice of screening proxies for the “most temperature sensitive” or equivalent imparts a bias towards Hockey Sticks. This bias has commonly demonstrated by producing a Stick from red noise. Stephen McIntyre

Tanto yo como otros blogueros […] hemos observado que la práctica de la «comunidad» común de evaluar los indicadores buscando los «más sensibles a la temperatura» o su equivalente se traduce un sesgo hacia los palos de hockey. Este sesgo se ha demostrado que suele producir un palo de hockey a partir de ruido rojo.

También en el palo de hockey de MBH98 y MBH99 se realiza cherry-picking, pero no es exclusivamente en la preselección: también el procesamiento de datos lo realiza. A una serie de datos como la de la gráfica anterior (que se desvía claramente de la media en la parte final) se le daría un peso cientos de veces mayor que a otras series de datos como parte del procesamiento de los datos. Es decir, además del posible cherry-picking previo, el propio procesamiento de los datos asignaba mayor peso en el resultado final a aquellos indicadores que tenían una forma determinada. Esto último lo veremos con detalle en posteriores entregas.

Otras entregas:

• El palo de hockey (I): agua pasada que sigue moviendo molino
• El palo de hockey (II): dendroclimatología y cherry-picking
• El palo de hockey (III): cómo se fabrica un palo de hockey
• El palo de hockey (IV): un palo que no pasa el control de calidad
• El palo de hockey (V): de error en error hasta el palo final
• El palo de hockey (VI): la implacable máquina de generar palos de hockey (1/2)
• El palo de hockey (VI): la implacable máquina de fabricar palos de hockey (2/2)
• El palo de hockey (VII): la divergencia de los pinos longevos
• El palo de hockey (VIII): más mala ciencia
• El palo de hockey (IX): un palo hecho con madera imaginaria (resumen de lo visto hasta ahora)
• El palo de hockey (X): “el truco para ocultar la bajada” (MBH98)
• El palo de hockey (XI): “el truco para ocultar la bajada” (MBH99)
• El palo de hockey (XII): “el truco para ocultar la bajada” (Briffa01)
• El palo de hockey (XIII): “el truco para ocultar la bajada” (Briffa99)
• El palo de hockey (XIV): “El truco para ocultar la bajada” (Briffa99b)
• ¿Y si no se hacen trampas… qué sale?