di Jack Lee, Unione Geofisica Americana
Una serie di terremoti e scosse di assestamento hanno scosso l'area di Ridgecrest nel sud della California nel 2019. Il rilevamento acustico distribuito (DAS) utilizzando cavi in fibra ottica consente l'imaging del sottosuolo ad alta risoluzione, che può spiegare l'amplificazione osservata nel sito delle scosse sismiche.
Quanto si muove il terreno durante un terremoto dipende fortemente dalle proprietà della roccia e del suolo appena sotto la superficie terrestre. Studi modellistici suggeriscono che lo scuotimento del terreno è amplificato nei bacini sedimentari, sui quali spesso si trovano aree urbane popolate. Tuttavia, l’imaging ad alta risoluzione della struttura in prossimità della superficie attorno alle aree urbane è stato impegnativo.
Yang et al. hanno sviluppato un nuovo approccio che utilizza il rilevamento acustico distribuito (DAS) per costruire un'immagine ad alta risoluzione della struttura in prossimità della superficie. DAS è una tecnica emergente in grado di trasformare l'esistentecavi in fibra otticain schieramenti sismici. Monitorando i cambiamenti nel modo in cui gli impulsi luminosi si diffondono mentre viaggiano attraverso il cavo, gli scienziati possono calcolare piccoli cambiamenti di deformazione nel materiale che circonda la fibra. Oltre a registrare i terremoti, DAS si è dimostrato utile in una varietà di applicazioni, come nominare la banda musicale più rumorosa alla Rose Parade del 2020 e scoprire cambiamenti drammatici nel traffico veicolare durante gli ordini di permanenza a casa legati al COVID-19.
Precedenti ricercatori hanno riproposto un tratto di fibra di 10 chilometri per rilevare le scosse di assestamento successive al terremoto Ridgecrest di magnitudo 7.1 in California nel luglio 2019. Il loro array DAS ha rilevato circa sei volte più piccole scosse di assestamento rispetto ai sensori convenzionali durante un periodo di 3 mesi.
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno analizzato i dati sismici continui prodotti dal traffico. I dati DAS hanno permesso al team di sviluppare un modello di velocità di taglio in prossimità della superficie con una risoluzione inferiore al chilometro due ordini di grandezza superiore rispetto ai modelli tipici. Questo modello ha rivelato che lungo la lunghezza della fibra, i siti in cui le scosse di assestamento producevano più movimento del suolo generalmente corrispondevano a dove la velocità di taglio era inferiore.
Una tale mappatura del rischio sismico su scala ridotta potrebbe migliorare la gestione del rischio sismico urbano, soprattutto nelle città in cui le reti in fibra ottica potrebbero già essere presenti, suggeriscono gli autori.
Orario di pubblicazione: 03-giu-2019