Les lames de bronze du gamelan ne sonnent pas selon un diapason unique : chaque orchestre de Java maintient son propre accord, et deux ensembles voisins peuvent jouer la même mélodie avec des intervalles légèrement différents. Ce fait a servi de point de départ à une expérience inhabituelle : des scientifiques ont transcrit 155 ans d'anomalies de température du Pacifique dans les notes de deux modes javanais et ont observé comment le son préserve la dynamique du chaos climatique.
Le phénomène climatique El Niño - Oscillation australe (ENSO) évoque un pendule qui oscille de manière irrégulière : la phase chaude alterne avec la phase froide sur une période de deux à sept ans, les écarts chauds étant plus marqués que les froids. Habituellement, ces oscillations sont représentées par des graphiques, mais un graphique ne sollicite que la vue. L'ouïe, elle, perçoit finement la répétitivité et la structure temporelle ; les données ont donc été converties en son, une technique appelée sonification. La question était la suivante : dans quelle mesure l'empreinte acoustique rend-elle compte de la nature chaotique du système d'origine, et comment le choix du mode musical influence-t-il cela ?
Pour séparer les oscillations rapides des lentes, la série d'anomalies de température a été décomposée en quatre échelles de temps à l'aide de moyennes mobiles. À partir de ces échelles, quatre stratégies de composition ont été élaborées : la stratégie en couches, où toutes les échelles sonnent simultanément ; la stratégie alternée, où elles se succèdent ; la stratégie mélodique, où une échelle mène et une autre accompagne ; et la stratégie spectrale, où cinq fréquences principales contrôlent le timbre. Les fichiers audio obtenus ont été découpés en trames, deux caractéristiques sonores ont été extraites (la brillance, c'est-à-dire le centroïde spectral, et l'énergie), puis des trajectoires ont été construites dans l'espace bidimensionnel de ces caractéristiques.
Il s'est avéré que le choix du mode et de la stratégie modifie radicalement le comportement des trajectoires. Les régimes alternés ont donné la récurrence la plus élevée : la trajectoire revenait souvent dans des zones déjà visitées, comme une personne qui arpente des sentiers familiers. Les régimes en couches, au contraire, dispersaient les trajectoires sur une plus grande surface, mais revenaient moins souvent. La relation entre brillance et énergie divergeait également : pour le pelog, elle était fortement négative (plus la note est aiguë, plus le son est doux), tandis que pour le slendro, elle était presque nulle, le slendro en couches donnant même une corrélation positive. Cette divergence n'était pas préméditée : elle est née de l'interaction entre la structure intervalique du mode et l'algorithme de mappage.
Ce travail fournit un outil pour comparer toutes les sonifications de signaux complexes. Auparavant, on ne savait pas clairement si la représentation sonore préservait la structure dynamique de la source ; désormais, on peut la mesurer via l'aire de l'enveloppe convexe, la longueur du chemin, l'indice d'exploration et la récurrence. La méthode sera utile dans la communication climatique, où le son peut transmettre des tendances alarmantes à ceux qui n'ont pas l'habitude de lire des graphiques, ainsi qu'en informatique musicale, où il est important de comprendre comment l'algorithme de mappage influence la perception. Les lames de bronze du gamelan, accordées différemment dans chaque village, se révèlent non pas une simple exotisme, mais un instrument sensible pour étudier le chaos.
Le gamelan n'est pas accordé selon un standard unique : chaque orchestre possède son propre système microtonal, appelé « embet », qui rend son son unique. L'étude a utilisé une approximation de tempérament égal, donc un véritable gamelan javanais sonnerait différemment.