Analys utan referensområde
Fördelen med att ha ett kontrollområde är att den naturliga variationen lättare kan filtreras bort. Då är den enda signifikanta källan till variation som är olika i de två områden just den antropogena effekten man vill analysera. I många situationer är det dock omöjligt att observera ett kontrollområde. I det fallet måste de antropogena förändringarna uppskattas genom att koppla observerad variation i ekosystemvariabler till variation i antropogena och naturliga signaler som skulle kunna påverka systemet.Principen kan illustreras med ett enkelt exempel där årliga genomsnittskoncentrationer av oorganiskt kväve (DIN, dissolved inorganic nitrogen) i danska fjordar och kustvatten (Carstensen et al. 2006) analyseras. Avrinning av näringsämnen till danska kustvatten beror framförallt på mängden avrinning av sötvatten och förvaltningsrutiner av jordbruksmark. Trender i DIN koncentration visar mellanårsvariation (Fig. 1A) som, fram till 1997, är tydligt kopplat till avrinning (Fig 1B). I mitten på 90-talet införde man åtgärder mot diffusa källor av näringsämnen. För att bestämma ett genomsnittsvärde för DIN koncentrationer som är normaliserade till ett genomsnittsvärde för avrinningen kan man använda det linjära sambandet mellan de två variablerna. Residualerna från denna regression (Fig. 1B) adderas till genomsnittsvärden för DIN.
Fig. 1: A) Trender i årliga genomsnittsvärden av DIN i danska kustvatten. B) Sambandet mellan avrinning och årliga genomsnittsvärden av DIN. C) Genomsnittsvärden för DIN justerad för variationer i avrinning.
Att skilja mellan antropogen och naturlig variation med hjälp av regressionsmetoder kräver att man kan göra antaganden om det funktionella sambandet mws de naturliga variationskällorna. Att filtrera bort naturlig variation i miljötidsserier utan kontrollområden är framförallt en modelleringsövning. Förändringar i förhållandet mellan DIN och avrinning skulle också kunna analyseras med hjälp av metoder för brytpunktsdetektion.
