Un team di ricercatori dell'Istituto di Scienze della Terra Jaume Almera del Consiglio nazionale delle ricerche spagnolo (ICTJA-CSIC) ha analizzato i segnali sismici generati dalle variazioni del flusso d'acqua del fiume Aragona dovute allo scioglimento della neve nel suo bacino superiore. Nello studio, che è stato pubblicato sulla rivista PLOS UNO , i ricercatori descrivono l'identificazione degli episodi di scioglimento della neve dai modelli di variazione temporale nei dati sismici.

Gli autori dello studio hanno utilizzato i dati registrati dal 2013 al 2016 con un sismometro situato nel Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC) nei Pirenei centrali della Spagna, a circa 400 m del canale del fiume Aragona. Hanno calcolato gli spettrogrammi giornalieri dai set di dati disponibili registrati dalla stazione sismica a banda larga. Gli spettrogrammi sono grafici in cui l'energia del segnale è rappresentata in funzione della frequenza.

"Durante gli episodi dello scioglimento della neve, siamo stati in grado di identificare segnali sismici con uno spettrogramma caratteristico che ci ha permesso di differenziarli da altre sorgenti sismiche che erano presenti sullo sfondo della registrazione, " spiega Jordi Diaz, ricercatore presso ICTJA-CIC e primo autore dello studio.

in seguito, i ricercatori hanno progettato un algoritmo per fare una classificazione gerarchica degli spettri del segnale per trovare modelli comuni. In questo modo, potrebbero identificare i giorni con episodi di scioglimento delle nevi e l'intensità di questi processi. I ricercatori concludono che, generalmente, gli episodi di scioglimento delle nevi si concentrano nei mesi di aprile e maggio. In alcuni casi particolari, come nel 2013, i ricercatori sono stati persino in grado di identificare i rialzi dei fiumi derivati ​​dallo scioglimento delle nevi all'inizio di luglio.

"I nostri risultati mostrano una grande variabilità tra i diversi anni studiati, che è dovuto alle variazioni dei parametri atmosferici come la temperatura, caldo e precipitazioni, " spiega Jordi Diaz.

Gli autori hanno dimostrato che i dati sismici possono essere utilizzati per effettuare stime giornaliere automatiche dell'intensità dello scioglimento della neve. L'aumento della portata del fiume dovuto allo scioglimento delle nevi ha un ciclo giornaliero che inizia all'inizio del pomeriggio dopo alcune ore di insolazione. Secondo questo studio, quando l'intensità della fusione della neve varia tra debole e moderata, l'aumento del flusso è caratterizzato da una sensibile riduzione verso la fine delle ore notturne. Durante gli episodi più intensi di scioglimento delle nevi, il flusso del fiume è più stabile durante il giorno, ma è ancora più intenso durante il pomeriggio.

"In buone circostanze, questo è, con basso livello di rumore causato dalle attività umane, le registrazioni sismiche possono essere uno strumento utile per studiare e monitorare questo tipo di fenomeni idrologici su scala a lungo termine e possono contribuire, ad esempio, comprendere gli esiti del cambiamento climatico, " conclude Jordi Diaz.