“Skeptical science” ili cherry picking?

Interesantno je kako određeni znanstvenici namještaju podatke kako im odgovara da bi potvrdili određenu teoriju. To nije znanost, to nije znanstveni pristup problematici. Znanost je sljedeće; nakon donesene teorije znanstvenik neprestano preispituje svoje stavove i nastoji vlastitu teoriju opovrgnuti! Možda zvuči nelogično, ali tako funkcionira znanost. Vlastite teorije se stvaljaju na kušnju i nastoje opovrgnuti. Nikako dokazati. Nasilni pokušaji dokazivanja teorija nisu znanost niti su skeptical science, već spadaju u pseudoznanost.

U farsi oko klimatskih promjena zaista je moguće naići na svašta. Istina, ima izuzetno korektnih debata gdje se znanstvenici služe argumentima i nastoje pokazati zbog čega drže svoju teoriju ispravnijom od suprostavljene teorije. No, ima i određen broj vrlo agresivnih znanstvenika koji se najčešće po svojim blogovima služe najrazličitijim metodama kako bi privukli čitatelje i njima manipulirali. To je običan nezreo emocionalni pristup znanosti, a na taj način ona nikad u prošlosti nije napredovala, dapače, uvijek je nazadovala kad se je tako pristupalo izučavanju neke problematike. Sjetimo se samo Kopernika i inkvizicije…

Ovdje nije riječ o onom šarlatanskom pristupu, tj. pokušaju negiranja dokazanih činjenica. Postoji određena grupacija ljudi koji negiraju problematiku globalnog zatopljenja, tvrdeći da je to npr. teorija zavjere ili neka druga izmišljotina zbog nekog višeg cilja, kako CO2 ne utječe na temperaturu i slične gluposti. Ne, ne bavimo se mi ovdje teorijama zavjere i stoga, potpuno ignoriramo takve grupacije. To nisu znanstvenici niti nas to zanima. Takvima ne dajemo medijski prostor niti ih komentiramo.

A među onim ozbiljnijim autorima koji se problematikom bave znanstveno, možemo razlikovati dvije grupacije – jednu koja podržava ideju o velikoj klimatskoj osjetljivosti na CO2, s očekivanim katastrofalnim posljedicama ispuštanja CO2 na ekosistem planete i civilizaciju tijekom 21. stoljeća, te onu grupaciju koja smatra da je klima ipak nešto manje osjetljiva na CO2, zbog čega posljedice ispuštanja ovog stakleničkog plina u atmosferu ne bi imale tako izuzetan negativan i brz efekt na planetu, barem ne u sljedećih stotinjak godina (što bi nam drugim riječima dalo dovoljno vremena da se pripremimo na promjene, ili da izumimo tehnologiju koja bi takav crni scenarij spriječila).

Stajalište autora ovog testa o klimatskim promjenama i razini utjecaja povećanja CO2 na globalno zatopljenje, možete pročitati u ovom članku.

Zabrinjavajuće je međutim, kad se popularni znanstvenici, počnu koristiti u najmanju ruku sumnjivim metodama da bi uvjerili javnost u svoje tvrdnje. Jedan od takvih radova objavljen je nedavno na ovoj adresi. Autor članka, Grant Foster, poslužio se pritom prilično jeftinim trikom, kako bi “dokazao” kako globalno zatopljenje nije stalo od 1998. godine. Iako svaki razuman znanstvenik koji se bavi klimom jako dobro ZNA da globalno zatopljenje čitavog sustava nije zaustavljeno (globalno, jer osim zraka postoji i tlo, ponajviše oceani, koji tijekom hladne polovice PDO faze primaju višak toplinske energije koji nastaje kao posljedica debalansa zračenja), jednako tako dobro zna da je zaustavljeno globalno zatopljenje ZRAKA (i razlozi su manje više očiti – hladna PDO faza, iako u klimatskom sustavu ništa nije 100% sigurno pa ni to). No, Grant Foster se odlučuje jeftinim trikom pokazati nešto što je potpuno suprotno zdravom razumu. Zbog čega, samo on zna i nitko drugi. Vrlo je jednostavno pokazati na koji način je upotrebljen trik da bi se “dokazalo” da temperatura zraka raste od 1998. godine, i to navodno “još brže” nego prije. Velik broj portala naivno je prenio ovaj članak koji s realnošću nema mnogo veze. Jedan primjer je na Crometeo portalu, gdje ćete naći pomalo nespretni prijevod originalnog teksta.

Na stavljenim linkovima možete pročitati rad u detalje pa ovdje nećemo iznositi ono što već tamo stoji. Zbog čega tvrdnje Grant Fostera nisu realne? Foster je uzeo linearan trend od 1979. do kraja 1997. godine i taj trend ekstrapolirao prema 2014. godini. Pokazalo se, da je većina izmjerenih temperatura nakon 1997. godine zapravo IZNAD tog trenda, što bi trebalo navesti na zaključak da je zatopljenje nakon 1997. još dodatno ubrzano, a ne zaustavljeno. Big fail.

Uzmimo za primjer dva jednostavna seta cjelobrojčanih podataka (vidi sliku!). Na x osi uzmimo raspon od nula do 20. Za y vrijednosti, u prvom setu uzmimo za prvih 10 vrijednosti x y=0, a zatim povećavajmo y za 1 do x=20. Vrijednost y će nam biti u x=0 jednaka 0, a u x=20 jednaka 10. Na slici, to je “Case A”. U drugom setu, uzet ćemo neka y raste za 1 u prvih 10 x vrijednosti, a zatim nek zadrži dostignutu vrijednost i više ne raste. I u ovom slučaju, počeli smo s y=0 kad je x=0 i završili s y=10 kad je x=20 (na slici, to je “Case B”). Izračunajmo linearne trendove za oba slučaja.

 

U oba slučaja, nagib trenda je jednak (y=0,5x), pa možemo lako zaključiti, ako uzmemo da su x vrijednosti godine, a y vrijednosti temperature, da je trend porasta temperature jednak u oba slučaja.  Međutim, ono što razlikuje ova dva slučaja je y-intercept vrijednost, tj. točka presjeka y osi! U prvom slučaju (Case A) ona je jednaka -2,881, a u drugom slučaju (Case B) ona je jednaka +1,881.

Treći graf (desno) nam na svojoj lijevoj strani predstavlja shematski ekvivalent kretanja temperature između 1979. i 1989. (x=0 do x=10 budući da je u tom periodu temperatura stagnirala – čak je malo padala no o tome kasnije; za sad uzmimo da je stagnirala). Nakon toga ide jaki uzlazni trend temperature između 1989. i 1998. (x=10 do x=20) i zatim ponovo stagnaciju temperature od 1998. nadalje (x=20 naviše). “Iznenađujuće”, rekao bi Foster, veći dio temperatura na desnoj strani je IZNAD trenda dobivenog ako se ekstrapolira trend od 1979. do kraja 1997. godine (crveni trend!). Je li to zaista baš tako “iznenađujuće”? Ili je možda da Foster itekako dobro poznaje jednadžbu pravca koja se uči u osnovnoj školi, pa zna da presjecište y-osi diktira odgovor na pitanje koliko će ta linija biti pomaknuta u vertikalnom smjeru, odnosno drugim riječima, koliko će točaka na desnoj strani grafa biti iznad ili ispod te linije?

Što bi se dogodilo da je kojim slučajem, tijekom promatranih 20 godina temperatura rasla od 1979. do 1989. a zatim stagnirala do kraja 1997?  Nagib trenda bi bio potpuno isti! Umjesto 10 godina stagnacije nakon kojih je slijedilo 10 godina rasta, imali bi 10 godina rasta pa 10 godina stagnacije, = ISTI nagib za ukupno razdoblje 1979.-1998.! Drugim riječima, jednaka ukupna brzina globalnog zatopljenja. Ali bi presjecište y osi bilo itekako drugačije! “Konveksni” oblik krivulje temperature u ovom slučaju (Case B), podigao bi presjecište y osi uvis, dok konkavni oblik krivulje (Case A) spušta to presjecište a time i cijelu trend liniju osjetno prema dolje. Zelenom bojom je nacrtana trend linija koja bi bila, za slučaj da smo umjesto 10 godina pauze pa 10 godina rasta, imali POTPUNO JEDNAKIH 10 godina rasta pa 10 godina pauze!

Je li, nakon što ovo vidimo, još uvijek tako “iznenađujuće” da je većina temperatura nakon 1998. iznad crvenog trenda? Koliko bi ih bilo iznad trenda da je kojim slučajem bila ta, obratna situacija jednako intenzivnog zatopljenja? Naravno, nijedna. Za potpuno jednakih 10 godina uspona temperature i 10 godina stagnacije, samo u obratnom međusobnom redoslijedu, sve temperature od 1998. na ovamo bi bile DEBELO ispod ekstrapolirane trend linije (zelena linija trenda na desnom grafu). Foster to jako dobro zna, vjerujte. Jer zna i svaki osnovnoškolac koji je naučio jednadžbu pravca.

Još se možda pitate, možemo li zaista ovako (10 godina stagnacije, pa 10 godina rasta) prestaviti stvarno kretanje temperature od 1979. do kraja 1997., dakle tijekom perioda za kojeg je Foster izračunao trend? Ne samo da možemo, nego je od 1979. do 1989. čak i blago negativan trend, što znači da je period 1979.-1998. zapravo još jače konkavan nego u našem jednostavnom “0-20 setu” kojeg smo nazvali “Case A”, u odnosu na naš zamišljen konveksan set “Case B”, a to znači da bi i razlika presjeka y osi bila još izraženija nego u slučaju da je trend 1979.-1989. jednak nuli. Pogledajmo stvarno kretanje temperature i lineran trend za period 1979.-1989:

 

I period 1989.-1998.:

 

I cijeli trend, 1979.-2014.:

Ovi grafovi su dobiveni sa stvarnim podacima satelitskih mjerenja:

http://www.nsstc.uah.edu/data/msu/t2lt/uahncdc_lt_5.6.txt

Da ne bi bilo zabune, gornji imaginarni setovi koje smo uzeli za predočiti problematiku jednadžbe pravca trenda koja se razlikuje zavisno o konveksnosti ili konkavnosti temperature se ne mogu preslikati izravno na stvarna mjerenja temperature pa reći da bi u slučaju obratnog redoslijeda sve temperature bile ispod trend linije kako možda slika vizualno sugerira. Konveksnost i konkavnost stvarnih mjerenja je svakako manje izražena nego u našim idealiziranim setovima pa bi i trend linije bile manje međusobno udaljene. No, ako drugi mogu frizirati grafove, pa možemo i mi. Mi smo samo nastojali pokazati princip, i odgovoriti na pitanje zbog čega na Fosterovoj analizi izgleda da temperature stvarno od 1998. rastu divljački, dok zdravorazumskim rasuđivanjem vidimo da one uglavnom stagniraju. Ako ćemo realno, zapravo imaju i blago silazni trend, barem prema analizi koju NOAA drži službenom; od cca 2002. na ovom grafu je vidljiv blagi pad trenda:

 

Ovdje možete vidjeti ove podatke na interaktivnom grafu i igrati se s trendovima od-do. Od 2001. na ovamo definitivno postoji trend hlađenja zraka (zraka, ne cijelog sustava!), s dodatnom napomenom da su ovo temperature i površinskih setova s meteoroloških stanica i satelitskih mjerenja kombinirano, dok su podaci na gornjim grafovima samo satelitski podaci. Čemu ćete više vjerovati, ostaje na vama da odlučite, ali kako god uzmete, porasta temperature zraka od cca 2000. godine, za sad (2014.) nema.

“Surprise”, kaže Grant Foster! Treba li popularnom znanstveniku kao što je Foster, a.k.a. Tamino, baš ovakva blamaža? Što njega, i druge znanstvenike koji se služe sličnim jeftinim trikovima za manipulaciju podacima tjera na takvo nešto? Da bi dokazali globalno zatopljenje? Dokaza za globalno zatopljenje i klimatske promjene ima sasvim dovoljno. Nije potrebno još dodatno i lagati.

S dužnim poštovanjem,

Ivan Toman