O Sistema de Monitoramento Internacional é a principal rede sísmica global para o monitoramento de testes de armas nucleares em todo o mundo. Para expandir as capacidades de detecção do sistema, Contudo, monitores internacionais devem buscar os dados, métodos e conhecimentos de redes sísmicas regionais menores.

Em um artigo publicado como parte de uma próxima seção de foco em redes sísmicas regionais em Cartas de pesquisa sismológica , O sismólogo Keith Koper, da Universidade de Utah, explica como o trabalho das redes sísmicas regionais na América do Norte está contribuindo para o monitoramento de testes nucleares, particularmente no caso de explosões de baixo rendimento. Koper é o diretor das Estações Sismográficas da Universidade de Utah.

A necessidade de detectar explosões de baixo rendimento - aquelas com um rendimento inferior a 0,5 quilotons e causando eventos sísmicos entre magnitude 1,0 e 3,0 - tornou-se mais premente, dados relatórios conflitantes sobre testes de baixo rendimento russos em sua base da ilha ártica de Novaya Zemlya e na Coreia do Norte, onde os pesquisadores debateram se um evento de 2010 foi uma explosão ou um terremoto natural.

"Seja com um testador experiente como a Rússia ou um testador inexperiente como a Coreia do Norte, o governo dos EUA tem um interesse muito forte nesses pequenos eventos, "disse Koper.

Esses pequenos eventos sísmicos provavelmente só seriam bem registrados em distâncias locais de 150 a 200 quilômetros, e são difíceis de distinguir de terremotos e outros tipos de explosões industriais. Redes sísmicas regionais, que operam em distâncias locais e criam rotineiramente catálogos de pequenos terremotos que devem ser não contaminados por ruído sísmico não terremoto, estão bem equipados para lidar com esses desafios.

"Essa é a nossa espécie de pão com manteiga - a detecção, a localização e estimativa do tamanho desses pequenos eventos, "Koper observou." É uma maneira que as redes regionais na América do Norte podem contribuir para este importante problema de segurança global. "

No papel SRL, Koper oferece vários exemplos de como as redes sísmicas regionais forneceram dados que podem ser úteis para o monitoramento nuclear internacional. A maioria das redes sísmicas regionais na América do Norte gira em torno de um "recurso sismo-tectônico específico que garante monitoramento extra em comparação com o que você pode obter de uma rede em escala global ou nacional, "disse Koper, como a zona de falha de New Madrid no centro dos Estados Unidos ou a zona de subducção Cascadia no noroeste do Pacífico.

Dados de várias redes regionais da América do Norte estão ajudando sismólogos a refinar algumas das técnicas usuais que usam para distinguir explosões de terremotos naturais, como a comparação de ondas sísmicas de superfície e de corpo e o cálculo da razão entre as ondas P e as ondas S. (As ondas P comprimem a rocha na mesma direção do movimento da onda, enquanto as ondas S movem as rochas perpendicularmente à direção da onda.) Embora essas técnicas possam identificar terremotos em uma distância regional e global, os dados coletados por redes regionais sugerem que essas técnicas podem não funcionar de maneira semelhante em distâncias locais.

Regiões específicas podem fornecer outras informações importantes para monitoramento. Por exemplo, a geologia no nordeste dos Estados Unidos é mais semelhante aos locais de teste asiáticos do que a geologia do oeste da América do Norte. "Se você está realmente interessado em detectar coisas em, Digamos, Coréia do Norte, o nordeste dos EUA é um análogo geológico melhor, "Koper disse.

Além do IMS, a discriminação em testes nucleares de baixo rendimento também é um tópico de interesse para agências como o Departamento de Defesa dos EUA e laboratórios nacionais. Em Utah, por exemplo, o Laboratório de Pesquisa da Força Aérea forneceu fundos para os operadores de rede regionais criarem um catálogo de tempos, locais e tamanhos das explosões de mineração de Utah. "Para as pessoas que estão testando novos métodos de discriminação, talvez com base no aprendizado de máquina ou algo parecido, podemos fornecer este bom, catálogo de verdadeiras, "Koper disse.