I mesi da marzo a maggio hanno offerto agli scienziati un’opportunità unica per ascoltare il nostro pianeta.
di Tanya Basu
Quando il blocco è iniziato a marzo, il mondo è diventato all’istante, stranamente silenzioso. Le strade della città si sono svuotate. Runner e famiglie sono spariti dai parchi. Lavori fermi e negozi chiusi. Ora una rete di stazioni di monitoraggio sismico in tutto il mondo ha quantificato questo periodo di quiete senza precedenti. La ricerca sul “silenzio sismico”, pubblicata su “Science”,offre un quadro dei nostro contributi in termini di rumore all’ambiente. Ha anche permesso agli scienziati di “ascoltare” ciò che sta accadendo sotto i nostri piedi.
“Possiamo tranquillamente affermare che nella sismologia moderna non abbiamo mai visto un periodo così lungo di quiete umana”, afferma Raphael De Plaen all’Universidad Nacional Autónoma de México di Querétaro, uno dei 76 autori del documento.Il rumore sismico, o i micro tremori ambientali, è spesso associato a terremoti. Ma la sismologia ascolta anche l’interazione tra terra e acqua, monitorando fenomeni come le onde oceaniche e i cambiamenti della pressione atmosferica.
Gli esseri umani sono la terza più grande fonte di rumore sismico. Le attività urbane quotidiane come gli spostamenti dei pendolari o gli stadi pieni di tifosi che esultano sono abbastanza forti da registrarsi su sismometri. “Si tratta del sistema dei trasporti, di automobili, treni, traffico, autobus, di vendita al dettaglio e attività ricreative”, afferma la coautrice della ricerca Paula Koelemeijer della Royal Holloway University di Londra.
In circostanze normali, questo rumore umano si fonde con la naturale attività sismica. Finora è stato difficile capire esattamente quanto il nostro comportamento influenza i livelli di rumore di fondo. Il lockdown ha rappresentato un’opportunità unica per i ricercatori non solo di controllare l’attività umana, ma anche di registrare il rumore sismico che altrimenti viene soffocato.
I ricercatori, che includevano accademici e semplici cittadini impegnati nella ricerca scientifica, hanno usato i dati raccolti da 268 stazioni di monitoraggio sismico in tutto il mondo. Questi dispositivi includevano sismografi tecnologicamente avanzati, alloggiati in istituzioni accademiche. Ma circa il 40 per cento dei dati proveniva da Raspberry Shakes, vale a dire sismografi personali che sono costruiti e utilizzati da hobbisti.
Il gruppo ha utilizzato questi dispositivi insieme a dati di mobilità anonimizzati raccolti da Google e Apple per rilevare i movimenti umani e ha abbinato queste osservazioni con i rapporti sul rumore sismico al fine di capire se gli eventi sismici fossero di origine umana o naturale.
Delle 268 stazioni, 185, ossia il 69 per cento, hanno mostrato una significativa riduzione del rumore sismico ambientale ad alta frequenza, il cocktail di rumore ambientale prodotto dall’uomo e dall’ambiente naturale. Questo silenzio è iniziato a fine gennaio in Cina e a metà marzo si è diffuso nel resto del mondo.
Mentre i periodi tra Natale e Capodanno e durante il Capodanno cinese sono generalmente i più tranquilli, questa volta la differenza è stata ancora più netta. Lo Sri Lanka, per esempio, ha visto una riduzione del 50 per cento del rumore, la più grande misura mai registrata dai ricercatori.
Le domeniche nel Central Park di New York sono generalmente vivaci, ma il lockdown ha comportato una riduzione del 10 per cento rispetto alle settimane immediatamente precedenti. Un osservatorio tedesco che si trova quasi 500 piedi sotto la roccia è stato in grado grazie ai sensori sepolti in profondità di rilevare un calo delle vibrazioni una volta avviato il lockdown.
Le registrazioni del rumore hanno riportato fedelmente i fenomeni della migrazione umana. De Plaen afferma che il confine Messico-Stati Uniti ha mostrato un aumento del rumore sismico umano, anche se entrambi i lati del confine erano bloccati. I sismografi cittadini sono stati in grado di rilevare il silenzio nelle scuole e nelle università.
Lo studio stesso è stato un prodotto della pandemia. L’autore principale Thomas Lecocq, un sismologo del Royal Observatory del Belgio, ha scritto un codice per capire meglio come separare il rumore generato dall’uomo e quello sismico. Lui e alcuni colleghi hanno inizialmente scambiato messaggi diretti su Twitter e si sono coordinati attraverso i gruppi di WhatsApp prima di creare, ad aprile, un gruppo Slack per coordinare le loro ricerche. Questo gruppo, combinato con l’accessibilità di Raspberry Shakes, ha ampliato i dati e li ha resi più credibili. “Non tutti i giorni pubblichi risultati dopo meno di quattro mesi di lavoro”, afferma De Plaen.
La “caduta” del rumore umano ha anche fornito agli scienziati la possibilità di ascoltare i meccanismi interni della Terra più da vicino che mai. In questo modo si può migliorare la nostra conoscenza dei terremoti, in particolare di quelli piccoli nei centri urbani che sono spesso mascherati dal rumore sismico umano. I terremoti più piccoli sono fondamentali per poter monitorare le linee di faglia e fungono da fattori predittivi per i terremoti più grandi che verranno.
Gli scienziati hanno ora un set di dati di base con cui lavorare. “Possiamo studiare le relazioni tra attività umana e sismologia”, afferma De Plaen. “Ora possiamo capire con un alto livello di risoluzione chi sta generando rumore: la terra o gli umani”. Man mano che le attività ripartano, gli scienziati sperano che questa comprensione del rumore provocato dall’uomo ci aiuti anche a capire meglio come ci muoviamo e viviamo.
(rp)
