Prendendo in prestito da un esperimento mentale filosofico:se un vulcano erutta in una parte remota del mondo e nessuno lo sente, fa ancora rumore?

Infatti, lo fa. E non solo il suono si verifica, ma può anche dire agli scienziati i tempi e la durata dell'eruzione stessa.

Come parte del Trattato delle Nazioni Unite sul divieto globale di test nucleari, è stato costruito un sistema di monitoraggio internazionale per rilevare qualsiasi esplosione nucleare sulla Terra, sotterranea, sott'acqua o nell'atmosfera. All'interno di quel sistema c'è una rete per rilevare gli infrasuoni atmosferici, onde sonore con frequenze inferiori al limite inferiore dell'udibilità umana, che gli scienziati possono anche utilizzare per monitorare le eruzioni vulcaniche in località remote.

Un nuovo caso di studio di un team internazionale di scienziati, guidato dal geofisico dell'UC Santa Barbara Robin Matoza, ha esaminato i dati dell'eruzione 2015 del vulcano Calbuco nella regione di Los Lagos in Cile. I ricercatori hanno scelto questo evento perché potevano confrontare i dati a lungo raggio con le letture locali, consentendo lo studio della grande esplosione vulcanica utilizzando sensori a infrasuoni.

L'analisi del team ha dimostrato che gli infrasuoni registrati a distanze regionali (da 15 a 250 chilometri) e lunghe (maggiori di 250 km), come sul Sistema di monitoraggio internazionale, ha fornito vincoli simili sui tempi e sulla durata dell'eruzione, così come i dati di una rete sismica locale (meno di 15 km). I loro risultati appaiono nel Journal of Geophysical Research:Solid Earth .

"Vogliamo essere in grado di monitorare le regioni del mondo in cui molti vulcani non hanno stazioni di monitoraggio locali come fa Calbuco, " disse Matoza, un assistente professore nel Dipartimento di Scienze della Terra dell'UCSB. "In alcuni luoghi, per esempio, le Isole Aleutine in Alaska:è difficile mantenere reti di osservazione sui vulcani stessi a causa del clima rigido e delle loro posizioni remote. Di conseguenza, molti vulcani delle Aleutine non sono strumentati. Vogliamo essere in grado di rilevare, individuare e caratterizzare l'attività vulcanica esplosiva remota perché le eruzioni possono rilasciare nuvole di cenere nell'atmosfera, pericolosi per gli aerei".

In località remote, i ricercatori di solito si affidano alla tecnologia satellitare per monitorare i vulcani, ma secondo Matoza, senza informazioni a terra, è difficile sapere esattamente quando è avvenuta l'eruzione e quanto è durata.

"La cosa bella degli infrasuoni è che siamo in grado di raccogliere informazioni più lontano dalla fonte rispetto ai tradizionali metodi di monitoraggio a terra, " Ha spiegato Matoza. "In genere, i segnali sismici delle eruzioni non si propagano a più di qualche centinaio di chilometri dalla sorgente. Con Calbuco, Per esempio, è possibile vedere l'eruzione molto chiaramente sulle stazioni di monitoraggio locali e fino a circa 250 chilometri sulle reti sismiche regionali, ma con gli infrasuoni, il segnale si propaga nell'atmosfera per più di 5, 000 chilometri. Cosa c'è di più, gli infrasuoni forniscono informazioni diverse rispetto ai soli dati sismici."

La rete sismica nazionale cilena comprende un numero relativamente scarso di sensori infrasuoni collocati insieme a 10 sismometri (stazioni sismoacustiche), che ha permesso questo studio. Il posizionamento di tali sensori a infrarossi in più stazioni sismiche in regioni vulcanicamente attive sarebbe prezioso, ha notato Matoza. Il fatto che una delle stazioni sismo-acustiche cilene fosse a soli 250 chilometri dall'eruzione evidenzia il significativo potenziale delle reti sismiche regionali esistenti per l'ampliamento del Sistema di monitoraggio internazionale con più sensori a infrasuoni per il rilevamento e il monitoraggio dell'eruzione.

"Una delle raccomandazioni di questo studio è che più reti sismiche dovrebbero avere anche sensori a infrasuoni, " Ha detto Matoza. "Si tratta di un canale in più di dati da registrare che fornisce informazioni molto utili per migliorare il monitoraggio del vulcano".