Le dune di sabbia possono essere belle da vedere, ma sono stati a lungo dei facinorosi sismici per i geofisici che cercavano di rilevare ciò che si trova sottoterra nelle vicinanze. Un nuovo studio cerca di capire come le dune intacchino le indagini sismiche nella speranza di trovare modi per aggirarle.

I sondaggi sismici alla ricerca di petrolio e gas utilizzano quello che viene chiamato un autocarro, che batte letteralmente il suolo per inviare segnali sismici attraverso la Terra. Questi segnali vengono ricevuti da sismometri a una certa distanza. Le strutture geologiche sotterranee vengono rilevate dal modo in cui riflettono, piegare e modificare in altro modo le onde sismiche dell'autocarro.

Quando i sismologi eseguono queste indagini vicino alle dune di sabbia, però, notano che i loro segnali non arrivano chiaramente.

"I geometri hanno notato molto rumore, " ha detto Matthew Arran, un dottorato di ricerca studente presso il Dipartimento di Matematica Applicata e Fisica Teorica dell'Università di Cambridge nel Regno Unito. "A volte non riesci davvero a leggere nulla... Quindi stiamo chiedendo, cos'è questo rumore di dune di sabbia e possiamo fare qualsiasi cosa per evitarlo."

Arran è l'autore principale di un rapporto sul lavoro in Journal of Geophysical Research:Solid Earth , una rivista dell'American Geophysical Union.

Per capire il rumore delle dune di sabbia, Arran e i suoi colleghi hanno creato una simulazione matematica di una duna barchan a forma di mezzaluna su un pezzo di terreno piatto. Quindi hanno simulato il segnale sismico di un autocarro per vedere cosa stavano facendo le dune al segnale sismico rilevato dai sismometri.

Hanno scoperto che le dune di sabbia possono fungere da camere di eco per le onde sismiche, riflettendoli e riemettendoli per un po' di tempo dopo che il segnale sismico originale è scomparso. Le dune di sabbia sono fatte di materiale più sciolto rispetto al terreno sottostante. Questa differenza di materiale significa che le onde sismiche viaggiano a velocità diverse nelle dune e nel terreno. Nel mondo reale diventa ancora più complicato, perché ci sono spesso strati aggiuntivi di diversa densità e scioltezza all'interno delle dune che possono alterare ulteriormente le onde sismiche.

I ricercatori hanno spostato la sorgente del segnale sismico simulato e i sismometri nella simulazione per vedere se c'erano alcune posizioni che causavano meno di questo effetto rumoroso della camera dell'eco. Hanno scoperto che le posizioni sopravento dalla semplice duna di Barchan hanno ricevuto meno rumore sismico. Hanno anche scoperto che la loro duna simulata era sensibile ad alcune frequenze delle onde sismiche e non ad altre, il che suggerisce che i topografi potrebbero provare diverse frequenze di segnali sismici, poiché alcuni potrebbero non far risuonare l'eco tra le dune tanto quanto altri.

Arran ha detto che il prossimo passo è che gli scienziati scendano sul campo e mettano alla prova queste idee. Spera che il nuovo studio dia ai topografi un punto di partenza quando cercano un modo ideale per eseguire le loro indagini sismiche.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunità di blog di scienze della Terra e dello spazio, ospitato dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.