Mãe Terra

Durante o confinamento, a Terra (tipo) ficou parada

Os sismômetros captam a atividade humana, como andar de carro. Quando a Covid chegou, os cientistas viram o ruído sísmico global despencar 50%

28/07/2020 14:02

(Justin Sullivan/Getty Images)

Créditos da foto: (Justin Sullivan/Getty Images)

 
À medida que a pandemia de coronavírus se desdobra, o Planeta Terra experimentou como seria o mundo sem humanos. As emissões de gases de efeito estufa caíram, por um lado. A vida selvagem, normalmente tímida, foi às ruas. E a própria Terra não está tremendo tanto.

Escrevendo hoje (23) na revista Science, dezenas de pesquisadores de todo o mundo mostram que a atividade sísmica de nossa civilização despencou quando os confinamentos entraram em vigor. Esse "ruído sísmico antropogênico", como os sismólogos o chamam, provém de todo tipo de atividade humana, seja o funcionamento das fábricas, a operação de carros ou trens, ou mesmo a realização de concertos.

Os sismômetros captam essas atividades como uma espécie de barulho constante, que na verdade atinge o pico nos dias úteis, quando mais pessoas estão se movimentando, e cai nos fins de semana, quando as economias desaceleram. Toda essa atividade que os sismômetros detectam se mistura com os ruídos graves naturais pelos quais os cientistas estão realmente interessados, como terremotos, vulcões e deslizamentos de terra.

Mas, eles estão interessados no ruído sísmico antropogênico agora - ou na falta dele, quando os humanos começaram a ficar em suas casas. "Nós vemos esse fenômenos efetivamente se movendo ao redor do mundo como uma onda de bloqueio sísmico", diz Paula Koelemeijer, sismóloga da Royal Holloway University de Londres, uma das coautoras do artigo. “Então, começando na China originalmente, depois em diferentes lugares na Itália e depois passando pela Europa. E sempre que ocorrem os bloqueios em diferentes países, vemos o efeito de uma redução de até 80% na amplitude do ruído sísmico em alguns lugares.” A média foi de cerca de 50%.

Os cientistas podem realmente casar dados sísmicos com atividade humana acima do solo. Durante a Copa do Mundo de Rugby de 2011, por exemplo, cerca de 25 metros abaixo do estádio Eden Park, na Nova Zelândia, um sismômetro estava detectando a agitação da multidão. "Você pode observar o sinal e rastrear o ruído com o que estava acontecendo durante o jogo", diz o engenheiro geotécnico da Universidade de Auckland Liam Wotherspoon, que não estava envolvido nesta nova pesquisa. "Portanto, houve picos quando um "try" [o gol do rugby] foi marcado, picos no final do jogo quando a Nova Zelândia venceu e picos durante a cerimônia de troféus."

"Estamos monitorando coisas o tempo todo, que a maioria das pessoas não conhece", acrescenta. "Não percebemos que estamos andando e o chão está vibrando o tempo todo."

Então, como distinguir o ruído sísmico antropogênico das coisas que importam mais, como o barulho de terremotos? É tudo uma questão de frequência. "Os terremotos geralmente são frequências realmente mais baixas do que os sinais sísmicos das atividades humanas", diz Koelemeijer. “Aqui estamos olhando de 4 a 14 hertz, aproximadamente. Enquanto que para terremotos, depende de quão longe e quão grande, mas geralmente são períodos muito mais longos em frequências mais baixas de 1 ou 2 hertz.”

Os animais também produzem seus próprios sinais sísmicos. Koelemeijer estudou como os elefantes fazem isso, por exemplo - as criaturas gigantescas se comunicam a mais de um quilômetro e meio com ruídos graves vocalizados enviados pelo chão. Esse sinal pode se misturar com o ruído de terremotos e deslizamentos de terra, que Koelemeijer tem que corrigir em suas observações. "Se eu estiver interessada em animais, cortarei qualquer janela de tempo em que um terremoto tenha ocorrido", diz ela. "Mas se eu estiver interessado em olhar para os terremotos, cortarei todas as outras janelas de tempo."

O que Koelemeijer e seus colegas testemunharam durante o confinamento foi essencialmente o grande corte do ruído sísmico antropogênico. Eles usaram dados coletados por 268 estações sísmicas em todo o mundo e descobriram que a redução de ruído foi particularmente dramática nos campi universitários equipados com esses instrumentos, porque aqui a atividade humana praticamente cessara. Em geral, quanto mais populosa for a área, mais forte será o efeito.

Normalmente, os sismólogos não se preocupam em monitorar os ambientes urbanos apenas por este motivo: há muito barulho atrapalhando os sinais dos processos naturais da Terra. Mas, nos últimos anos, os cientistas cidadãos têm coletado sinais graças a um pequeno dispositivo inteligente chamado Raspberry Shake, um computador Raspberry Pi equipado com sensores para criar um sismômetro conectado à Internet. "Esses instrumentos têm aparecido cada vez mais nas casas das pessoas", diz Koelemeijer. “E cerca de 40% de nossas estações de dados que analisamos são esses instrumentos científicos para cidadãos. São apenas pessoas achando engraçado, nerds, ter um deles. Tipo, eu sou uma dessas pessoas. Eu tenho um em minha casa.

"Posso perceber sempre que todos na rua lavam a roupa", acrescenta ela. “Quando a máquina de lavar gira, você vê as frequências aumentarem basicamente. Então você pode ver todos os tipos dessas vibrações em nossos dados sísmicos.”

Mas foi em uma parte remota da Alemanha onde os sismólogos registraram talvez os dados mais surpreendentes do bloqueio. O Observatório da Floresta Negra não é apenas isolado e, portanto, considerado um laboratório de referência de baixo ruído, mas seus instrumentos estão alojados a mais de 150 metros abaixo da superfície, no leito rochoso. No entanto, eles também perceberam uma pequena redução de ruído durante a noite durante o bloqueio. “A Alemanha foi uma grande surpresa para nós, porque essa estação é muito remota e vista como uma estação sísmica muito boa para observar sinais naturais”, diz Koelemeijer. "Portanto, o fato de termos visto isso foi marcante."

Por mais devastadora que tenha sido essa pandemia, de certa forma ela oferece aos pesquisadores oportunidades sem precedentes de estudos. Um grupo de ecologistas denominou esta época de a ‘Anthropausa’: nunca antes foram capazes de observar como a vida selvagem reage à ausência de seres humanos.

Da mesma forma, os sismólogos estão usando o bloqueio para explorar as complexidades do ruído sísmico antropogênico. Agora que as nações estão suspendendo as restrições, certas atividades estão voltando à linha - mais trens estão circulando, indústrias pesadas estão sendo reiniciadas, carros estão zumbindo nas cidades. Como todas essas atividades são geradas uma a uma, os sismólogos podem observar como os dados mudam. “Da mesma forma, quando você está tentando descobrir do que é alérgico, em termos alimentares, geralmente precisa cortar tudo de uma vez e reintroduzir lentamente as coisas para tentar descobrir a que seu corpo está respondendo.”, diz Koelemeijer.

Ao melhorar a localização das diferentes fontes de ruído sísmico antropogênico, eles podem melhor isolá-lo do barulho de terremotos e outros fenômenos naturais. Assim, digamos que uma área específica esteja estremecendo com agitadores menores, de magnitude 3, mas a atividade humana está atrapalhando esse sinal. "Se não estamos captando a magnitude 3, também não sabemos o potencial de um terremoto de magnitude 4", diz Koelemeijer. "Saber quantos terremotos menores você tem, de uma magnitude específica, ajuda a entender quantos maiores você espera."

Tome Auckland, Nova Zelândia, como exemplo. Um milhão e meio de pessoas vivem no topo de um campo vulcânico, mas os pesquisadores precisam enterrar seus sismômetros a centenas de metros de profundidade para tentar fugir do barulho antropogênico acima. “Ser capaz de comparar dados em Auckland antes do bloqueio com os dados registrados durante o bloqueio nos ajudará a caracterizar melhor o ruído em Auckland e, assim, nos ajudará a detectar mais prontamente qualquer terremoto vulcânico 'real', caso ocorra”, escreve Jan Lindsay, que estuda riscos vulcânicos na Universidade de Auckland, em um e-mail para WIRED. (Ela não estava envolvida nesta pesquisa.) "Em teoria, isso poderia fornecer um tempo extra de aviso crítico antes de uma erupção futura".

Até agora, Lindsay e outros pesquisadores tiveram problemas para quantificar o ruído antropogênico, uma vez que é constante, exceto pelos leves quedas nos fins de semana. “É realmente emocionante ver sismólogos de todo o mundo maximizarem essa oportunidade única na vida de quantificar o ruído antropogênico (e os sinais sísmicos de fundo que ele oculta) compartilhando seus dados sísmicos do período de bloqueio da Covid”, Lindsay escreve.

“É provável que isso se torne um artigo de referência nas áreas de monitoramento sísmico e tomografia de ruído ambiente”, acrescenta ela, “tão importante que o 'período de silêncio do ruído sísmico 2020' provavelmente se tornará algo que os estudantes de ciências da terra do futuro aprenderão sobre em livros!”

*Publicado originalmente em 'Wired' | Tradução de César Locatelli



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