La terra è un luogo rumoroso. Sismometri, che misurano i movimenti del suolo per rilevare i terremoti, eruzioni vulcaniche, ed esplosivi artificiali, registrano costantemente vibrazioni più piccole causate dalle onde dell'oceano, fiumi impetuosi, e attività industriale.

"Chiamiamo questo "rumore sismico ambientale" perché per le persone interessate ai terremoti, non è molto utile, "dice la geoscienziata Lucia Gualtieri. "Ma non è rumore casuale".

In un nuovo studio, Gualtieri e i suoi colleghi hanno scoperto che quei segnali apparentemente banali possono effettivamente codificare la potenza degli uragani che si muovono sulle acque oceaniche. I risultati possono consentire di stimare la forza degli uragani passati, per rivelare come il cambiamento climatico sta influenzando la gravità e la frequenza di queste tempeste.

Impronte sismiche

Gli scienziati sanno dall'inizio del XX secolo che grandi tempeste nell'oceano, compresi i cicloni tropicali (noti anche come "uragani" e "tifoni"), lasciano le loro firme nei dati sismici. Il segnale proviene dalle onde oceaniche generate dai forti venti dell'uragano. Ma non sono onde qualunque. "Le onde che vedi quando vai in spiaggia non bastano, "dice Gualtieri, che ha guidato lo studio come ricercatore post-dottorato presso il Lamont Doherty Earth Observatory della Columbia University.

Anziché, le vibrazioni delle tempeste tropicali provengono principalmente da complesse interazioni tra onde, e dalle fluttuazioni di pressione nella parte superiore dell'oceano, che generano movimenti di salita e discesa nell'acqua. Quelle onde colpiscono il fondo del mare e fanno vibrare la terra.

Sebbene sia noto che gli uragani lasciano un'impronta digitale nel record sismico, estrarre molte informazioni utili da quelle impronte digitali si è rivelato difficile.

Scienza del suono

Fino ad ora, la maggior parte degli studi che cercano di estrarre i dati dei cicloni tropicali dal rumore sismico si sono concentrati su singole tempeste. Al contrario, Gualtieri e i suoi colleghi hanno analizzato 13 anni di cicloni tropicali nell'Oceano Pacifico nordoccidentale.

Il team ha utilizzato i dati di sette sismometri posizionati nell'Asia orientale e sulle isole del Pacifico. "Non importa se il sismometro è sul fondo dell'oceano o sulla terraferma, «Puoi rilevare quei segnali ovunque sulla Terra», ha spiegato Gualtieri. «I dati sull'intensità dei tifoni provengono da misurazioni satellitari.

Il team ha utilizzato i primi 11 anni di dati per addestrare un algoritmo informatico per riconoscere i cicloni tropicali nei sismografi e per stimare l'intensità di ogni tempesta. Per i restanti due anni, consentono al computer di stimare l'intensità basandosi solo sui dati sismici. Le stime dell'algoritmo combaciavano bene con le misurazioni dei satelliti. Ciò suggerisce che le firme nel rumore sismico ambientale possono essere una fonte affidabile di informazioni sui cicloni tropicali.

Guardando avanti

I dati sismici non possono competere con i satelliti quando si tratta di fare previsioni sugli uragani. Ma potrebbe aiutare a migliorare le previsioni su ciò che il cambiamento climatico ha in serbo per noi.

I modelli climatici suggeriscono che il riscaldamento globale sta rendendo gli uragani più intensi. Però, i dati effettivi sono limitati, perché le misurazioni satellitari dell'intensità degli uragani risalgono solo agli anni '60 e '70.

"È sempre un problema quando cerchiamo di vedere se ci sono tendenze o meno, perché i nostri set di dati sono troppo brevi, ", afferma la coautrice Suzana Camargo. Studia i cicloni tropicali al Lamont-Doherty Earth Observatory.

registrazioni sismiche, d'altra parte, potrebbe consentire agli scienziati di guardare più indietro nel tempo. Dopo che il team ha perfezionato il suo algoritmo con più dati provenienti da altri bacini oceanici, la registrazione sismica potrebbe aggiungere diversi decenni alla nostra conoscenza dell'attività dei cicloni tropicali.

Quella, a sua volta, aiuterebbe gli scienziati del clima a prevedere cosa accadrà agli uragani nei decenni a venire, dice Camargo.