Det första dubbelblinda experimentet som analyserar rollen av mänskligt beslutsfattande i klimatåteruppbyggnader har funnit att det kan leda till väsentligt olika resultat.

Experimentet, designad och driven av forskare från University of Cambridge, hade flera forskargrupper från hela världen använda samma råa trädringdata för att rekonstruera temperaturförändringar under de senaste 2, 000 år.

Medan var och en av rekonstruktionerna tydligt visade att den senaste tidens uppvärmning på grund av antropogena klimatförändringar är oöverträffad under de senaste två tusen åren, det fanns betydande skillnader i varians, amplitud och känslighet, vilket kan hänföras till beslut fattade av forskarna som byggt de enskilda rekonstruktionerna.

Professor Ulf Büntgen från University of Cambridge, som ledde forskningen, sa att resultaten är "viktiga för transparens och sanning - vi tror på våra uppgifter, och vi är öppna med de beslut som alla klimatforskare måste fatta när de bygger en rekonstruktion eller modell."

För att förbättra tillförlitligheten för klimatrekonstruktioner, forskarna föreslår att team gör flera rekonstruktioner samtidigt så att de kan ses som en ensemble. Resultaten redovisas i tidskriften Naturkommunikation .

Information från trädringar är det huvudsakliga sättet som forskare rekonstruerar tidigare klimatförhållanden vid årliga resolutioner:lika utmärkande som ett fingeravtryck, ringarna som bildas i träd utanför tropikerna är årligen exakta växtlager. Varje ring kan berätta något om hur förhållandena var under en viss växtsäsong, och genom att kombinera data från många träd i olika åldrar, forskare kan rekonstruera tidigare klimatförhållanden som går tillbaka hundratals och till och med tusentals år.

Rekonstruktioner av tidigare klimatförhållanden är användbara eftersom de kan placera nuvarande klimatförhållanden eller framtida prognoser i samband med tidigare naturliga variationer. Utmaningen med en klimatåteruppbyggnad är att – i frånvaro av en tidsmaskin – finns det inget sätt att bekräfta att den är korrekt.

"Medan informationen i trädringarna förblir konstant, människor är variablerna:de kan använda olika tekniker eller välja en annan delmängd av data för att bygga sin rekonstruktion, "sa Büntgen, som är baserad på Cambridges institution för geografi, och är också ansluten till CzechGlobe Center i Brno, Tjeckien. "Med någon rekonstruktion, det är en fråga om osäkerhetsintervall:hur säker du är på ett visst resultat. Mycket arbete har lagts ner på att försöka kvantifiera osäkerheter på ett statistiskt sätt, men det som inte har studerats är beslutsfattandets roll.

"Det är inte så att det finns en enda sanning - varje beslut vi fattar är subjektivt i större eller mindre utsträckning. Forskare är inte robotar, och vi vill inte att de ska vara det, men det är viktigt att lära sig var besluten fattas och hur de påverkar resultatet."

Büntgen och hans kollegor utarbetade ett experiment för att testa hur beslutsfattande påverkar klimatrekonstruktioner. De skickade rå trädringdata till 15 forskargrupper runt om i världen och bad dem att använda dem för att utveckla bästa möjliga storskaliga klimatrekonstruktion för sommartemperaturer på norra halvklotet under de senaste 2000 åren.

"Allt annat var upp till dem - det kan låta trivialt, men den här typen av experiment hade aldrig gjorts förut, sa Büntgen.

Var och en av grupperna kom på en annan rekonstruktion, baserat på de beslut de fattade längs vägen:de data de valde eller de tekniker de använde. Till exempel, en grupp kan ha använt instrumentella måldata från juni, Juli och augusti, medan en annan endast kan ha använt medelvärdet för juli och augusti.

De huvudsakliga skillnaderna i rekonstruktionerna var de av amplituden i data:exakt hur varm var den medeltida uppvärmningsperioden, eller hur mycket svalare en viss sommar var efter ett stort vulkanutbrott.

Büntgen betonar att varje rekonstruktion visade samma övergripande trender:det fanns perioder med uppvärmning under 300 -talet, samt mellan 900- och 1100-talet; de visade alla plötslig sommarsvalning efter kluster av stora vulkanutbrott den 6, 1400- och 1800-talet; och de visade alla att den senaste uppvärmningen sedan 20- och 2000-talet är oöverträffad under de senaste 2000 åren.

"Du tror att om du har början med samma data, du kommer att få samma resultat, men klimatåteruppbyggnad fungerar inte så, "sa Büntgen." Alla rekonstruktioner pekar i samma riktning, och inget av resultaten motsätter sig varandra, men det finns skillnader, som måste hänföras till beslutsfattande."

Så, hur ska vi veta om vi ska lita på en viss klimatrekonstruktion i framtiden? I en tid där experter rutinmässigt utmanas, eller avskedas helt, hur kan vi vara säkra på vad som är sant? Ett svar kan vara att notera varje punkt där ett beslut fattas, överväga de olika alternativen, och producera flera rekonstruktioner. Detta skulle naturligtvis innebära mer arbete för klimatforskare, men det kan vara en värdefull kontroll för att erkänna hur beslut påverkar resultatet.

Ett annat sätt att göra klimatrekonstruktioner mer robusta är att grupper samarbetar och ser alla sina rekonstruktioner tillsammans, som en ensemble. "På nästan alla vetenskapliga områden, du kan peka på en enskild studie eller resultat som talar om för dig vad du ska höra, " sa han. "Men när du tittar på samlingen av vetenskapliga bevis, med alla dess nyanser och osäkerheter, du får en tydligare helhetsbild."