L'attività sismica non deriva solo dai terremoti, vulcani e frane. L'attività umana quotidiana dà origine anche a vibrazioni che viaggiano attraverso il suolo come onde sismiche, qualcosa che chiamiamo "rumore antropogenico".

Quando le misure di blocco della pandemia hanno bloccato la vita quotidiana, non ha solo cambiato la vita in superficie e ridotto le emissioni nell'atmosfera. Ha anche ridotto il rumore antropico sotto i nostri piedi, in particolare negli ambienti urbani. Il nostro nuovo studio, pubblicato su Science, è il primo ad analizzare questi cambiamenti su scala globale e mostra una riduzione quasi simultanea di questo rumore sismico in tutto il mondo.

Abbiamo scoperto che il rumore sismico è diminuito in media del 50% in 77 paesi tra marzo e maggio 2020. L'effetto di blocco sismico è stato osservato anche in aree remote e in pozzi a diverse centinaia di metri sotto terra.

Questi cambiamenti erano correlati a stime indipendenti della riduzione dell'attività umana. Ciò implica che potremmo utilizzare i dati sismici disponibili al pubblico per monitorare l'efficacia delle misure di blocco e la rapidità con cui i paesi stanno tornando alla normalità una volta revocate le misure.

Possiamo registrare le vibrazioni che viaggiano attraverso il suolo utilizzando strumenti scientifici sensibili chiamati sismometri. Tradizionalmente, questi si trovano in luoghi tranquilli, lontano dalle aree urbane. Questo perché le vibrazioni ad alta frequenza degli esseri umani in superficie, che creano una sorta di ronzio acuto, contaminare i nostri dati e rendere più difficile il monitoraggio di eventi naturali come terremoti e vulcani.

Oltre alle migliaia di stazioni di monitoraggio professionali di fascia alta in tutto il mondo, le reti di sensori di citizen-science sono cresciute rapidamente negli ultimi anni, installati da privati ​​e scuole. Questi operano spesso in contesti più urbani, con dati generalmente condivisi apertamente con una comunità globale di sismologi.

Il nostro studio è stato generato dopo che l'autore principale, sismologo Thomas Lecocq dell'Osservatorio Reale del Belgio, decise che il modo migliore per affrontare il problema dell'analisi efficiente dei dati provenienti da tutto il mondo era condividere il suo metodo con la comunità sismologica.

Questo ha avviato uno sforzo di squadra per scaricare, elaborare e analizzare i molti terabyte di dati disponibili da sensori e stazioni di monitoraggio, risultando in una collaborazione unica che coinvolge 76 autori provenienti da 66 istituzioni in 27 paesi. Questa comunità globale, insieme ai principi dei dati aperti e della condivisione della scienza sono stati fondamentali affinché il nostro studio si svolgesse in un lasso di tempo così breve.

L'ondata di lockdown sismico

Analizzando set di dati lunghi da mesi ad anni provenienti da oltre 300 stazioni sismiche in tutto il mondo, il nostro studio è stato in grado di dimostrare che il rumore sismico è stato ridotto in molti paesi. Ciò ha permesso di visualizzare la risultante "ondata di blocco sismico" che si è mossa attraverso la Cina alla fine di gennaio, in Italia a marzo, e poi nel resto del mondo. Mentre il 2020 non ha visto una riduzione dei terremoti, questo periodo di silenzio sismico è la riduzione del rumore sismico antropogenico globale più lunga e più importante mai registrata.

I maggiori cali di rumore sismico sono stati osservati nelle aree più densamente popolate, come Singapore e New York. Ma la riduzione è stata osservata anche in località più tranquille come la Foresta Nera in Germania e la piccola città di Rundu in Namibia. Diminuzioni particolarmente grandi sono state osservate nei dati raccolti da scuole e università.

C'era una forte corrispondenza tra la quantità di rumore sismico caduto in una particolare area e il cambiamento nella quantità di movimento umano registrato lì, come misurato utilizzando i dati del telefono cellulare resi pubblicamente disponibili da Google e Apple). Questa correlazione significa che i dati sismici aperti possono fungere da ampio proxy per il monitoraggio dell'attività umana quasi come accade, poiché le persone riducono i loro movimenti, il rumore sismico diminuisce rapidamente. Possiamo anche utilizzare i dati sismici per comprendere gli effetti dei blocchi e dei recuperi della pandemia senza interferire con la privacy delle persone perché non ci affidiamo ai movimenti degli individui.

Più in generale, il blocco sismico ci aiuterà a distinguere tra cause umane e naturali del rumore sismico. Il graduale allentamento delle restrizioni consentirà di monitorare l'effetto delle diverse attività umane sul rumore sismico e porterà a una migliore comprensione delle fonti di rumore antropogeniche.

La riduzione del rumore sismico ci dà anche l'opportunità di ascoltare le vibrazioni naturali della Terra senza le distorsioni dell'input umano. We have reported on the first evidence that previously concealed earthquake signals, especially during the daytime, appeared much more clearly on seismometers in urban areas during lockdown. We hope that our work will lead to further research on the seismic lockdown with the aim of hunting for previously hidden signals from earthquakes and volcanoes.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.