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Les villes se taisent et écoutons les fissures de la Terre

Les villes se taisent et écoutons les fissures de la Terre

Les villes ont été assourdies et avec elles pratiquement toute l'activité humaine due à la pandémie de COVID-19. C'est ainsi qu'ils sont révélés par les appareils installés dans toute la géographie espagnole pour mesurer les tremblements de terre qui se produisent sous nos pieds.

L'observatoire astronomique de La Plata en Argentine a détecté un signal sismique inhabituel le 5 avril 1992. La station étant située à environ 600 mètres de l'ancien stade de football Estudiantes, les sismologues ont déterminé que le tremblement de terre avait été causé par la célébration du but marqué par le joueur uruguayen José Perdomo, surnommé à partir de ce moment "Terremoto".

Le coup franc direct de 35 mètres, maintenant connu sous le nom de «but de tremblement de terre», a été le premier enregistrement d'un tremblement de terre lors d'un match de football. Depuis, les scientifiques ont observé à plusieurs reprises des vagues causées par la joie simultanée de milliers de fans du sport.

À partir d'un sismomètre installé dans la ville de Barcelone, leInstitut Jaume Almera des sciences de la Terre (ICTJA-CSIC) a déjà détecté ces variations sismiques soudaines dans les sauts produits dans les gradins du Camp Nou. Ces vibrations, appeléesbruit culturel ou anthropiqueIls ne sont pas les seuls produits par l'activité humaine et perçus par les sismologues des villes.

Les feux d'artifice ou les concerts de rock «secouent» la Terre à chaque fois qu'ils se produisent et nous ne nous en rendons pas compte, et nous ne percevons pas non plus de tremblements de terre naturels dans le sol lui-même. Tous ces tremblements artificiels, captés par les appareils, génèrent des signaux sismiques qui dominent les ondes générées par les tremblements de terre.

«Les sismomètres détectent les vibrations dans le sol, quelle que soit leur origine. Normalement, nous sommes intéressés par la capture des vagues générées par les tremblements de terre, mais les vibrations peuvent aussi être dues à des sources telles que les vagues en haute mer, la pluie et le vent ou les activités humaines, telles que le trafic, les trains (y compris les métros et les tramways) ou l'activité industriel », explique au SINCJordi Diaz, sismologue à ICTJA-CSIC.

Mesurer le bruit urbain

Pour cette raison, en général, les stations sismiques permanentes, telles que celles du réseau national duInstitut géographique national (IGN), sont installés le plus loin possible des zones habitées et de la mer, pour éviter le bruit causé par les vagues. Ainsi, le centre d'une grande ville ne semble pas être le lieu le plus approprié pour l'installation d'appareils de mesure, mais au cours de la dernière décenniesismologie urbaine a présenté d'autres fonctions loin de l'intention initiale.

Selon une étude publiée dans la revueRapports scientifiques, le bruit sismique, souvent élevé, du trafic, des machines, des lignes électriques et même du mouvement des personnes est devenu un outil pour caractériser le sous-sol urbain, surveiller de manière robuste le trafic routier et l'activité du métro dans la ville, entre autres.

«Les instruments sismiques sont importants pour nous en tant qu'opportunité d'accéder à la société et de faire connaître notre travail. Mais aussi, d'un point de vue plus strictement scientifique, nous espérons qu'ils nous aideront à mieux comprendre lesstructure souterraine», Souligne Díaz, qui a récemment publié un article dansFrontières en sciences de la Terre sur la façon dont les sismomètres dans les villes permettent de relier les sciences de la Terre à la société.

Mais que se passe-t-il si les villes se taisent? Depuis le début de laquarantaine pour COVID-19Ni les matchs de football ne font vibrer les fans, ni les concerts tremblent avec leur musique, ni les feux d'artifice ne font vibrer les fans.

Malgré cela, le sismologue est en charge de suivre le bruit sismique que les villes étouffées ont laissé, grâce aux stations dans les villes et autres zones à moindre activité anthropique, une grande partie d'entre elles temporairement installées dans le cadre de recherche appelé SANIMS.

Un phénomène similaire s'est produit dansMadrid à la suite de la quarantaine. La station IGN située au sud-ouest du parc du Retiro, près de la gare d'Atocha, a vérifié des chutes allant jusqu'à 3,5 décibels (dB) en dessous du niveau de référence de -92 dB. Pour les sismologues, cela donne une idée du degré élevé de respect du confinement dans la ville de Madrid.

"L'état d'alarme décrété le 14 mars a paralysé de nombreuses activités humaines qui ont généré des vibrations dans le sol et qui ont été enregistrées par des sismomètres", explique-t-il au SINC.Beatriz Gaite Castrillo, sismologue de l'IGN, institut qui fête cette année un siècle et demi de vie.

Avec la diminution du bruit sismique culturel, les chercheurs peuvent désormais détecter des signaux sismiques plus faibles qui étaient auparavant masqués. «Par exemple, si une station avait un bruit anthropique élevé, sa réduction permettra une meilleure identification du signal provenantpetits tremblements de terre à proximité, qui sont ceux qui produisent des signaux dans la gamme du bruit sismique culturel », souligne Gaite Castrillo.

Le confinement a fait observer des changements plus évidents dans les stations installées dans les villes ou les centres habités. Cependant, des variations d'un degré moindre ont également été perçues dans les gares des zones non urbaines, comme leLaboratoire souterrain de Canfranc (LSC), près de Jaca, au nord de Huesca.

Bruits culturels en plein champ

Ici, "le niveau de bruit sismique habituel est déjà très faible", explique Díaz. Mais, selon un sismomètre temporaire installé dans leStation de ski de Tuixent-La Vansa, près de La Seu d’Urgell (Lleida), "le bruit sismique a diminué de manière significative pendant la journée lorsque l’activité de la station de ski a cessé", révèle le chercheur ICTJA-CSIC.

En dehors des villes, les sismologues s'accordent à dire que la diminution du bruit sismique a également été notable si les semaines de confinement sont comparées à l'équivalent de l'année précédente.

Et ceci malgré le fait que les stations sismiques sont généralement en plein champ, «le plus loin possible des villes, des routes, des usines, entre autres, et leur installation se fait dans des puits, pour réduire au maximum le bruit culturel et même dans les grottes. , des tunnels, des mines abandonnées et des forages profonds pour obtenir un record aussi propre que possible », explique Gaite Castrillo sur le réseau sismique national de l'IGN.

Dans ces stations, les scientifiques ont constaté que pendant la quarantaine, la densité de puissance moyenne est inférieure d'environ 5 dB. «Cette diminution de l'amplitude du signal enregistré s'observe même dans les stations de champ ouvert», souligne le sismologue de l'IGN.

À la station sismique EARA située dans la commune d'Aranguren,NavarrePar exemple, "une partie de cette diminution du signal est due à la diminution des explosions de carrière enregistrées dans ces stations sismiques éloignées des villes", poursuit-il.

Dansles îles Canaries, le réseau de surveillance volcanique, qui enregistre également quotidiennement le bruit sismique, a également capté une diminution du bruit sismique depuis le 14 mars. De manière très marquée depuis le 27 mars avec la suspension de toute activité non essentielle par le Gouvernement, soulignent-ils depuis l'IGN.

Le résultat est "très significatif" à Jedey, sur l'île dePaume (Station CJED), où la descente coïncide avec leArrêtez des travaux d'amélioration de la rocade sud LP2. Les experts soulignent cependant que dans cette station, pratiquement aucun changement n'a été observé entre le 14 et le 27 mars, car les travaux, et donc le bruit anthropique, sont restés actifs.

DansLanzarote, la station Cueva de los Verdes (CDLV), a connu une baisse significative à partir du 14 mars, en raison de sa fermeture et de la réduction de l'activité humaine à proximité. Selon les sismologues, cette baisse a également été plus prononcée à partir du 27 mars. A cette époque, "des niveaux inférieurs à ceux de n'importe quel week-end" ont été atteints, commentent-ils.

Distinguer les signes

Cette technologie nous permet non seulement de mieux comprendre l'intérieur de la Terre en enregistrant les tremblements de terre et les explosions. Depuis la fin du 20e siècle et le début du 21e, son application continue permet la perception d'autres bruits sismiques, auparavant considérés comme inutiles.

Il est désormais possible de capturer et d'enregistrer les vibrations du sol qui provoquent laglissements de terrain de la terre, la montée du magma ou des fluides, leruissellement des rivières, levent, letempêtes, Lesouragans, Lestyphons, changements dans leglace de la planète, l'interaction dele surf avec les tempêtes côtières et océaniques, entre autres.

«Le signal enregistré dans les sismomètres contient toutes les vibrations provenant des différentes causes. Cependant, chaque type de signal a des caractéristiques spécifiques telles que sa forme et la fréquence à laquelle il est enregistré », explique Beatriz Gaite Castrillo. Ainsi, certains événements, tels que les tremblements de terre, sont facilement reconnaissables et leur signal peut être séparé du reste de l'enregistrement pour le localiser et calculer sa magnitude.

Maintenant, en raison dearrêt de l'activité humaine produits par la crise des coronavirus, les experts pourront mieux distinguer ceuxpanneaux et identifiez le plusfaible –Énergie plus faible–, masquée par le bruit d'origine humaine. Mais comme la plupart des stations sismiques sont déjà loin des villes, et ont donc moins de bruit culturel, «nous ne nous attendons pas à une grande révolution», explique Jordi Díaz au SINC.

Ceci est démontré, en partie, par le réseau sismique, où la diminution du bruit anthropique n'a pas eu d'impact significatif sur la détection du nombre de séismes localisés - environ 10 par jour, disent les chercheurs - ni sur la magnitude minimale (<1,0), par rapport aux années précédentes.

Mais «cette opportunité d'analyser un signal plus propre est possible que dans un proche avenir conduira à de nouvelles avancées dans la connaissance de notre planète», conclut Gaite Castrillo.

Par Adeline Marcos


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