ألواح الغاميلان البرونزية لا تعزف وفق نغمة مرجعية موحدة: كل أوركسترا في جاوة تحافظ على ضبطها الخاص، وقد تعزف فرقتان متجاورتان اللحن نفسه بفواصل مختلفة قليلاً. هذه الحقيقة أصبحت نقطة انطلاق لتجربة غير عادية تجربة: ترجم العلماء 155 عامًا من شذوذات حرارة المحيط الهادئ إلى نغمات السلمين الجاويين وراقبوا كيف يحافظ الصوت على ديناميكية الفوضى المناخية.
ظاهرة إل نينيو - التذبذب الجنوبي (ENSO) تشبه بندولًا يتأرجح بشكل غير منتظم: الطور الدافئ يتناوب مع البارد بفترة تتراوح بين سنتين وسبع سنوات، مع أن الانحرافات الدافئة قد تكون أكثر حدة من الباردة. عادةً ما تُعرض هذه التذبذبات برسوم بيانية، لكن الرسم البياني يوظف البصر فقط. أما السمع فيلتقط بدقة التكرار والبنية الزمنية، لذلك تُرجمت البيانات إلى صوت، وهي تقنية تسمى التصويت (Sonification). كان السؤال: إلى أي مدى تنقل النسخة الصوتية الطبيعة الفوضوية للنظام الأصلي، وكيف يؤثر اختيار السلم الموسيقي على ذلك؟
لفصل التذبذبات السريعة عن البطيئة، حُللت سلسلة شذوذات الحرارة إلى أربعة مقاييس زمنية باستخدام المتوسطات المتحركة. ومن هذه المقاييس بُنيت أربع استراتيجيات تأليفية: الطبقية، حيث تعزف جميع المقاييس في وقت واحد؛ والمتناوبة، حيث تتعاقب؛ واللحنية، حيث يقود مقياس واحد ويرافق الآخر؛ والطيفية، حيث تتحكم الترددات الخمسة الرئيسية في الجرس الصوتي. قُسمت الملفات الصوتية الناتجة إلى إطارات، واستُخرجت خاصيتان للصوت، وهما السطوع (المركز الطيفي) والطاقة، وبُنيت مسارات في الفضاء ثنائي الأبعاد لهاتين الخاصيتين.
اتضح أن اختيار السلم والاستراتيجية يغير بشكل حاد سلوك المسارات. أعطت الأنماط المتناوبة أعلى عودة: المسار يعود غالبًا إلى مناطق سبق زيارتها، مثل شخص يسير في ممرات مألوفة. أما الأنماط الطبقية، فعلى العكس، وزعت المسارات على مساحة أكبر لكنها عادت بشكل أقل. كما اختلف الارتباط بين السطوع والطاقة: عند بيلوغ كان سالبًا بقوة، أي كلما ارتفعت النغمة انخفض الصوت، بينما كان عند سليندرو شبه معدوم، مع أن سليندرو الطبقي أعطى ارتباطًا موجبًا. هذا الانقسام لم يكن مقصودًا مسبقًا: لقد نشأ من تفاعل البنية الفاصلة للسلم وخوارزمية التخطيط.
يقدم العمل أداة لمقارنة أي تصويت للإشارات المعقدة. سابقًا لم يكن واضحًا ما إذا كان التمثيل الصوتي يحافظ على البنية الديناميكية للمصدر، والآن يمكن قياس ذلك عبر مساحة الهيكل المحدب، وطول المسار، ومؤشر الاستكشاف، والعودة. ستكون المنهجية مفيدة في التواصل المناخي، حيث يمكن للصوت أن ينقل الاتجاهات المقلقة إلى أولئك الذين لا يعتادون قراءة الرسوم البيانية، وفي المعلوماتية الموسيقية، حيث من المهم فهم كيف تؤثر خوارزمية التخطيط على الإدراك. ألواح الغاميلان البرونزية، المضبوطة بشكل مختلف في كل قرية، لم تكن مجرد عنصر غريب، بل أداة حساسة لدراسة الفوضى.
لا يتم ضبط الغاميلان وفق معيار موحد؛ فلكل فرقة موسيقية سلّم ميكروتوني خاص بها يُسمى «إمبيت»، مما يمنح صوتها طابعًا فريدًا. وقد استُخدم في هذه الدراسة تقريب المزاج المتساوي (equal temperament)، لذا فإن الغاميلان الجاوي الحقيقي كان سيُصدر صوتًا مختلفًا.