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    Il sismometro subacqueo può sentire quanto velocemente si muove un ghiacciaio

    Evgeny A. Podolskiy, autore principale dello studio, assemblando il sismometro del fondo oceanico a Qaanaaq, Groenlandia nordoccidentale, Luglio 2019. Credito:I. Asaji

    Gli scienziati mostrano che un sismometro del fondo dell'oceano schierato vicino al fronte di distacco di un ghiacciaio in Groenlandia può rilevare la radiazione sismica continua da un ghiacciaio che scivola, ricorda un lento terremoto.

    Lo scorrimento basale dei ghiacciai che terminano in mare controlla la velocità con cui scaricano il ghiaccio nell'oceano. Però, osservare direttamente tale movimento basale e determinare quali controlli è impegnativo:l'ambiente del fronte di distacco è uno degli ambienti più difficili da raggiungere e sismicamente rumoroso, specialmente sulla superficie del ghiacciaio, a causa del ghiaccio fortemente crepacciato e delle condizioni meteorologiche avverse.

    Un team di scienziati dell'Università di Hokkaido, guidato dall'assistente professore Evgeny A. Podolskiy dell'Arctic Research Center, hanno utilizzato sismometri di fondo oceanico e di superficie per rilevare scuotimenti costieri persistenti precedentemente sconosciuti generati da uno scorrimento di un ghiacciaio. I loro risultati sono stati pubblicati sulla rivista Comunicazioni sulla natura .

    I sensori per misurare il movimento glaciale possono essere posizionati sopra, entro, o sotto il ghiacciaio; però, ogni approccio ha i suoi svantaggi. Per esempio, la superficie dei ghiacciai è "rumorosa" a causa del crepaccio modulato dal vento e dalle maree, che può sopraffare tutti gli altri segnali; mentre l'interno è più silenzioso, è la zona più difficile da accedere. Però, tutte queste località sono afflitte da problemi comuni come la deriva della stazione, fusione e perdita di livello, temperature fredde, e potenziale distruzione dello strumento a causa del distacco di iceberg.

    Il sismometro del fondo oceanico utilizzato dagli autori e dai colleghi, 21 luglio 2019, Fiordo di Bowdoin. Credito:I. Asaji

    Nello studio attuale, gli scienziati hanno utilizzato un sismometro del fondo dell'oceano (OBS) che è stato dispiegato vicino al fronte di distacco del ghiacciaio Bowdoin (Kangerluarsuup Sermia) per ascoltare i terremoti causati dal movimento basale glaciale. Facendo così, hanno isolato il sensore dal rumore sismico vicino alla superficie, e ha anche aggirato tutti i problemi che accompagnano il dispiegamento di sensori sul ghiacciaio stesso e nelle vicinanze. I dati raccolti dall'OBS sono stati correlati con i dati delle misurazioni sismiche e della velocità del ghiaccio sulla superficie del ghiaccio.

    L'analisi dei dati ha rivelato che c'è un tremore sismico continuo generato dal ghiacciaio. In particolare, il segnale sismico a banda larga (da 3,5 Hz a 14,0 Hz) rilevato dall'OBS è ben correlato con il movimento del ghiacciaio. Gli scienziati sono stati in grado di identificare segnali che non erano associati alla dinamica basale glaciale. I dati dell'OBS erano necessari per stabilire una correlazione tra i tremori rilevati dalle stazioni di superficie e lo spostamento del ghiacciaio registrato dal GPS. Nel processo, hanno dimostrato che i dati sismici continui che sono stati storicamente considerati "rumore" contengono segnali che possono essere utilizzati per studiare la dinamica dei ghiacciai.

    Vantaggi chiave dell'utilizzo di un sismometro del fondo dell'oceano vicino al fronte di distacco di un ghiacciaio di marea. È possibile rilevare segnali sismo-acustici subglaciali e oceanici, mentre l'impatto delle sorgenti sismiche di superficie è ridotto al minimo (Evgeny A. Podolskiy, Yoshio Murai, Naoya Kanna, Shin Sugiyama. Comunicazioni sulla natura. 24 giugno 2021). Credito:Evgeny A. Podolskiy, Yoshio Murai, Naoya Kanna, Shin Sugiyama. Comunicazioni sulla natura. 24 giugno 2021

    Gli scienziati hanno anche suggerito che lo slittamento dei ghiacciai è simile ai terremoti lenti. Le caratteristiche del tremore Bowdoin-Glacier ricordano quelle dei tremori tettonici in Giappone e Canada. Inoltre, la presenza del tremore è in linea con i recenti modelli teorici e gli esperimenti di laboratorio a freddo.

    Gli scienziati hanno presentato un nuovo metodo per raccogliere informazioni glaciosismiche continue sul movimento dei ghiacciai in un ambiente polare estremamente rumoroso e duro utilizzando la sismologia del fondo oceanico. "La ricerca futura in questo settore potrebbe concentrarsi sulla replica e sull'espansione dei risultati di questo studio su altri ghiacciai, " afferma Podolskiy. "Il supporto sperimentale per la relazione tra tremori dei ghiacciai e tremori tettonici suggerisce che un approccio multidisciplinare a lungo termine sarebbe utile per comprendere appieno questo fenomeno".


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