Après l'éruption du volcan Pinatubo, les scientifiques ont pris sept images de l'atmosphère. Sur chaque image figure une carte des concentrations de différentes substances. Il faut comprendre quelle substance se transforme en quelle autre. Mais comment déduire la cause à partir de sept clichés, alors que les substances sont plus nombreuses que les instants temporels ?
M-CaStLe examine chaque point de la carte et ses huit voisins. Un tel ensemble de neuf cellules s'appelle un voisinage. Sur la carte, il y a des milliers de ces fenêtres, et toutes sont considérées comme des répétitions du même mécanisme. Au lieu de sept observations dans le temps, la méthode obtient des milliers d'observations dans l'espace. Chaque fenêtre est comme un regard sur le même mécanisme d'horlogerie depuis des angles différents.
La méthode a été testée sur des données artificielles où les relations vraies sont connues. Elle les a retrouvées avec une précision supérieure à 0.9. Pour les données du Pinatubo, M-CaStLe a reconstitué la chaîne : le gaz SO2 se transforme en H2SO4, puis en SO4. L'analyse classique des séries moyennées n'a trouvé aucun lien. Sur les données d'El Niño, la méthode a montré que la température de l'océan influence la convection, mais pas l'inverse.
Sept images du ciel ont suffi pour voir les rouages cachés. Des milliers de fenêtres sur un même mécanisme s'assemblent en une image claire des causes.
Pour les données du Pinatubo, avec 7 tranches temporelles, M-CaStLe a obtenu 5488 échantillons effectifs pour chaque variable, soit 769 fois plus que le nombre initial d'observations dans le temps.