Sob as ondas pacíficas de um lago, há um estrondo, imperceptível para todos, exceto sismômetros, que ondula na terra como as ondas ondulam ao longo da costa.

Em um estudo publicado hoje no Journal of Geophysical Research Solid Earth , cientistas da Universidade de Utah relatam que esses pequenos sinais sísmicos podem ajudar a ciência. Como um registro do movimento das ondas em um lago, eles podem revelar quando um lago congela e quando derrete. E como um pequeno, fonte constante de energia sísmica na terra circundante, microssismos de lago podem iluminar a geologia ao redor de um lago.

"É um fenômeno novo, "diz Keith Koper, diretor das Estações Sismográficas da Universidade de Utah e co-autor do estudo. "Não sabemos realmente como é criado."

Descobrindo lagos tremendo

Os sismólogos sabem há muito tempo que as ondas do mar impulsionadas pelo vento geram pequenas ondas sísmicas, chamados microssismos. Esses microssismos são gerados à medida que as ondas se arrastam pelo fundo do oceano ou interagem umas com as outras. Eles fazem parte do ruído sísmico de fundo em áreas costeiras.

"Recentemente descobrimos que as ondas nos lagos também geram esses microssismos, "Koper diz. Os microssismos do lago foram registrados anteriormente perto dos Grandes Lagos, O Grande Lago Slave do Canadá e o Grande Lago Salgado de Utah. No papel, Koper e colegas apresentam observações adicionais do Lago Yellowstone e três lagos na China, explorando as características dos respectivos microssismos dos lagos.

Koper diz que os tremores são muito pequenos. "Você não seria capaz de senti-los, isso é certeza, ", diz ele. Mas, ao calcular a média dos sinais sísmicos durante um longo período - seis meses, por exemplo - surge um sinal consistente.

Explorando a Terra

O sinal pode ser usado para produzir o que Koper chama de "tomografia computadorizada da Terra, "ou tomografia sísmica. As ondas sísmicas viajam através de diferentes materiais geológicos em diferentes velocidades, portanto, observar como as ondas mudam à medida que emanam de uma fonte pode revelar a geologia do subsolo. Os pesquisadores podem criar essas fontes sísmicas com métodos como um martelo em uma placa de metal, uma explosão, ou um caminhão especialmente equipado com uma placa vibratória. Lagos, Koper diz, fornecer um natural, fonte regular. "Seria necessário muito esforço e trabalho para gerar esse nível de energia."

A área que poderia ser explorada com microssismos de lago limita-se à região próxima a um lago, mas Koper escreve que microssísmos do lago emanando do Grande Lago Salgado podem alcançar longe o suficiente para visualizar como as ondas sísmicas se moveriam sob Salt Lake City, que fica na falha Wasatch, em um grande terremoto. Da mesma forma, Os microssismos do Lago Tahoe poderiam se estender a Reno, Nevada, e o Lago Michigan poderia fornecer microssismos para visualizar a geologia abaixo da área de Chicago.

Rastreando gelo em lagos

Os microssismos podem desempenhar outra função, diz Aini Mokhdhari, um sênior com especialização em geologia. Como os tremores são causados ​​por ondas impulsionadas pelo vento, os microssismos cessam quando um lago congela no inverno. Eles recomeçam quando descongela na primavera. Assim, em vez de depender de observações de satélite ou testemunhas oculares, o congelamento e o degelo do lago podem ser monitorados por um sismômetro autônomo.

Mokhdhari analisou os dados microssísmicos do Lago Yellowstone, um lago bem observado cujas datas de congelamento e degelo são conhecidas. "Comparamos os dados que obtivemos do sismógrafo para ver se são iguais, "ela diz." Até agora é. "As observações sismológicas podem não ser necessárias no Lago Yellowstone, mas pode ser útil para monitorar lagos mais remotos para mudanças de longo prazo na duração da cobertura de gelo. Mokhdhari apresentará os resultados de seu trabalho sobre microssismos de lago no Encontro de Outono da União Geofísica Americana, a ser realizado de 11 a 15 de dezembro em Nova Orleans.

Ouvindo Yellowstone Lake

Próximo verão, Mokhdhari e Koper se juntarão a colegas em um estudo sísmico adicional do Lago Yellowstone. Eles colocarão uma série de pequenos sismômetros chamados geofones ao redor do perímetro do lago, e também coloque uma série de sismômetros especiais à prova d'água no fundo do lago. Adicionalmente, eles usarão uma bóia no lago para medir as condições do vento e das ondas. Seus colegas estão procurando entender as fontes hidrotermais no Lago Yellowstone, mas Mokhdhari e Koper estão muito mais interessados ​​em capturar microssismos de todos os ângulos.

"Se pudermos gravar ao mesmo tempo em terra e debaixo d'água, "Koper diz, "podemos ter uma ideia melhor de como essas coisas são geradas."