Un estudi liderat per GEO3BCN del CSIC identifica les ones sísmiques provocades per esdeveniments meteorològics i per l’activitat humana. Una de les observacions més notables del treball és el registre de les vibracions generades pel pas d’un helicòpter i un avió al llarg de més de 200 km.

El soroll de fons registrat per les estacions sísmiques permet detectar fenòmens com el pas d’aeronaus, el trànsit de vehicles, explosions a pedreres, ràfegues de vent, intervals de pluja intensa o vibracions generades pels trons durant les tempestes. L’anàlisi de les dades permet obtenir un grau de precisió sorprenent, permetent fins i tot deduir la velocitat de circulació de vehicles per autopistes. Així ho mostra un treball liderat per Geociencias Barcelona (GEO3BCN-CSIC), que identifica i diferencia les vibracions provocades per esdeveniments meteorològics de les que estan causades per l’activitat humana. El treball mostra que el soroll de fons sísmic pot ser molt útil per al seguiment de la meteorologia o per monitoritzar l’activitat humana.

Per a aquest treball, l’equip dirigit per l’investigador del CSIC Jordi Diaz, ha fet servir les dades d’un perfil adquirides el juliol de 2019 fent servir prop d’un miler d’estacions sísmiques, en el marc del projecte CIMDEF. El projecte tenia per objectiu estudiar les característiques geològiques del subsòl mitjançant la modelització d’ones sísmiques. Les estacions es van desplegar llavors al llarg d’una línia que travessava el Sistema Central, entre el sud d’Astorga (província de León) i el límit entre les províncies de Ciudad Real, Toledo i Cáceres. El model obtingut està pendent de publicació a la revista “Tectonics”.

Ara, els científics han reprès aquests registres i han pogut identificar, més enllà de les ones utilitzades per elaborar el model geològic, els senyals generats per fonts antropogèniques (pas d’aeronaus, trànsit de carretera i explosions a pedreres) i les generades per fonts naturals (pluja, trons, vent i turbines eòliques).

“Les dades adquirides durant experiments sísmics de font artificial poden ser una eina valuosa per monitoritzar aquest tipus de processos, sobretot quan es registren amb un ampli nombre d’estacions de registre”, assenyala Jordi Díaz, investigador de GEO3BCN-CSIC i autor principal de aquest treball publicat a la revista Scientific reports.

Si bé hi ha un nombre important de treballs que usen dades d’estacions sísmiques permanents per analitzar el soroll sísmic, aquest estudi mostra que les dades registrades en experiments temporals de font artificial també poden ser útils per a aquest fi.

Les dades sísmiques com a eina multidisciplinària

L’anàlisi del soroll sísmic de fons és una eina poderosa, no només per adquirir nous detalls sobre l’estructura de l’escorça terrestre, sinó també per fer un seguiment dels diferents processos naturals i antropogènics

Creiem que aquest estudi mostra que les dades sísmiques poden ser de gran interès per a la meteorologia, ja que proporcionen informació sobre l’evolució temporal i espacial de pluja, vent i llamps amb una resolució molt alta, incrementant notablement les informacions derivades de xarxes d’estacions i radars meteorològics”, expliquen a l’estudi.

Seguiment de dues aeronaus al llarg de més de 200 km

Una de les observacions més notables és el registre de les vibracions generades pel pas d’un helicòpter i un avió que van sobrevolar la zona seguint trajectòries subparal·leles a la del perfil sísmic. L’estudi ha detectat l’efecte de les ones acústiques generades per cada aeronau al llarg de més de 200 km, permetent avaluar-ne la velocitat i analitzar les diferències entre cada tipus de senyal. Si bé el registre sísmic del pas d’aeronaus és relativament usual, el seguiment de trajectòries tan llargues és sens dubte excepcional, destaquen els autors de l’estudi.

Així mateix, les dades sísmiques permeten identificar el pas de vehicles a carreteres i autopistes amb un grau elevat de precisió. En aquest sentit, els autors subratllen que, a certes estacions localitzades a prop d’autopistes, l’espectrograma de les dades símiques permet deduir fins i tot la velocitat dels vehicles.

“Encara que els senyals associats amb cotxes individuals són difícils de diferenciar al sismograma, poden identificar-se a l’espectrograma, on apareixen variacions de freqüència que permeten deduir la velocitat de circulació basant-se en l’efecte Doppler, de forma similar a com es fa als radars de trànsit”, apunten.

En aquesta publicació també hi han contribuït Mario Ruiz i Ramon Carbonell, de GEO3BCN-CSIC, Juvenal Andrés, de l’Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya, i Irene DeFelipe, i Puy Ayarza, de la Universitat de Salamanca.

Díaz, I. DeFelipe , M. Ruiz , J. Andrés, P. Ayarza & R. Carbonell, Identification of natural and anthropogenic signals in controlled source seismic experiments. Scientific Reports. https://doi.org/10.1038/s41598-022-07028-3

Algunos de los arrecifes de coral más antiguos del Mediterráneo empezaron a formarse hace 400.000 años

Exemples de vibracions generades per activitat humana i fenòmens meteorològics. Panell esquerre: Registre sísmic del pas de vehicles per l’autopista A52. L’anàlisi de l’espectrograma permet determinar la velocitat de circulació. Panell Dret: Registre de les vibracions generades per un tro, detectat al llarg de més de 45 km.