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Guide pratique pour comprendre la dernière controverse sur la « crosse de hockey »

Quand on introduit un ensemble d’anneaux de croissance dans un système multi-marqueurs, il est facile d’utiliser quelques CP prépondérantes, plutôt que quelques 70 chronologies individuelles d’anneaux de croissance en provenance d’une région particulière. Les arbres sont souvent très voisins, et donc, il paraît logique de condenser les informations générales qu’ils contiennent d’après des modèles de variabilité plus larges.

Le signal significatif pour la reconstitution du climat est le signal commun à tous les arbres, et non chacune des séries individuelles. Dans MBH98, les séries d’anneaux de croissance des arbres nord américains ont été traitées de cette façon. Dans un certain nombre d’autres endroits où la méthodologie générale a été appliquée, certaines formes d’ACP ont été utilisées, mais elles ne relèvent pas de cette controverse en particulier.

2) Quel est le point controversé dans MMH98 ?

MM05 conteste le fait que la convention particulière utilisée pour le choix des CP par MBH98 sélectionne les anneaux de croissance d’arbres nord américains pour obtenir la forme en « crosse de hockey », et que donc la reconstitution finale est simplement un artéfact de cette convention.

3) Quelle convention a-t-elle été utilisée dans MBH98 ?

MBH98 se sont particulièrement intéressés à savoir si les anneaux de croissance mettaient en évidence des différences significatives par rapport à la période de calibrage au 20ème siècle, et en conséquence, ont normalisé les données pour que la moyenne dans cette période soit égale à zéro. Comme exposé plus haut, cela augmente l’importance des valeurs qui présente les plus grandes différences avec cette période (aussi bien négatives que positives). Comme la courbe de référence est en forme de « crosse de hockey », il n’est pas étonnant que les CP les plus importantes trouvées en utilisant cette convention soient eux-mêmes en forme de « crosse de hockey ». On trouve, en fait deux CP significatifs en utilisant cette convention, et ils ont été incorporés tous les deux dans la reconstitution complète.

PC1 vs PC4

4) Est-ce que le fait de changer de convention change la réponse ?

Comme discuté plus haut, une convention différente (MM05 suggèrent celle de fixer à zéro la moyenne sur l’ensemble des données) changera l’ordre, le degré de signification, et le nombre d’importants CP. Dans ce cas, le nombre de CP significatifs monte à 5 (peut-être 6) au lieu de 2 à l’origine. Voici la différence entre les points bleus (convention de MBH98) et les croix rouges (convention de MM05) dans le premier graphique. Le CP N°1 dans la convention de MBH98 descend au CP N° 4 dans la convention de MM05.

Ceci est illustré par la figure de droite, la courbe rouge représente le CP N° 1 d’origine et la courbe bleue le CP n° 4 de MM05 (ajustées pour avoir la même variance et la même moyenne).

Mais, comme nous l’avons fait remarquer plus haut, les données sous-jacentes ont une structure en forme de crosse de hockey, si bien que dans les deux cas, le CP en forme de crosse de hockey explique une partie significative de la variance. En conséquence, lors de l’utilisation de la convention MM05, on doit utiliser un nombre plus grand de CP afin de saisir les informations significatives contenues dans l’ensemble des anneaux de croissance.

Cette figure montre la différence sur le résultat final selon que l’on utilise la convention d’origine avec 2 CP (bleu) ou la convention MM05 avec 5 CP (rouge).

La reconstitution type MM05 est légèrement moins performante si on l’examine sur la période de validation du 19ème siècle, mais se trouve par ailleurs très similaire.. En fait, n’importe quelle convention de calibrage conduira approximativement à la même réponse, à condition d’effectuer convenablement la décomposition en CP, et que l’on détermine combien de CP sont nécessaires pour retenir les informations fondamentales contenues dans les données d’origine.

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