Buzz
Dịch bệnh coronavirus đang diễn ra, Trái Đất đã có một cái nhìn về thế giới nếu không có con người. Khí nhà kính giảm đi, điều này là sự thật. Những loài động vật thường trú ẩn đã xuất hiện trên đường phố. Và Trái Đất chính nó cũng không rung lắc nhiều như trước đây.
Viết trong tạp chí Science hôm nay, hàng chục nhà nghiên cứu từ khắp nơi trên thế giới cho thấy rằng hoạt động địa chấn từ nền văn minh của chúng ta đã giảm mạnh khi các biện pháp phong tỏa được áp dụng. “Tiếng ồn địa chấn nhân tạo” này, như các nhà địa chấn học gọi nó, đến từ mọi loại hoạt động con người, từ việc chạy nhà máy, điều khiển ô tô hoặc tàu hỏa, cho đến việc tổ chức các buổi hòa nhạc. Các cảm biến địa chấn nhận diện những hoạt động này như một loại tiếng ồn liên tục, thực tế là đỉnh điểm vào các ngày thứ hai đến thứ sáu, khi có nhiều người di chuyển, và giảm vào cuối tuần khi nền kinh tế chậm lại. Tất cả những hoạt động mà các cảm biến địa chấn nhận diện này kết hợp với những âm thanh tự nhiên mà các nhà khoa học thực sự quan tâm, như động đất, núi lửa và lở đất.
Nhưng thật sự, họ đang quan tâm đến tiếng ồn địa chấn nhân tạo bây giờ—hoặc thiếu nó, khi con người bắt đầu ẩn nấp. “Chúng tôi thấy nó di chuyển hiệu quả xung quanh thế giới như một làn sóng phong tỏa địa chấn,” như nhà địa chấn học Paula Koelemeijer của Đại học Royal Holloway London, một trong những tác giả của bài báo, nói. “Bắt đầu từ Trung Quốc ban đầu, sau đó ở các nơi khác nhau ở Ý, và sau đó đi qua châu Âu. Và bất cứ khi nào có biện pháp phong tỏa ở các quốc gia khác nhau, chúng tôi thấy ảnh hưởng với mức giảm lên đến 80% trong biên độ tiếng ồn địa chấn ở một số nơi.” Trung bình là khoảng 50%.
Nhà khoa học thực sự có thể kết hợp dữ liệu địa chấn với hoạt động của con người trên mặt đất. Trong Kỳ World Cup Rugby 2011, ví dụ, khoảng 25 mét dưới sân vận động Eden Park của New Zealand, một cảm biến địa chấn đang phát hiện sự huyên náo của đám đông. “Bạn có thể nhìn vào tín hiệu và theo dõi tiếng ồn với những gì đang diễn ra trong trận đấu,” như kỹ sư địa kỹ thuật Liam Wotherspoon của Đại học Auckland, người không tham gia vào nghiên cứu mới này, nói. “Vì vậy, có những đỉnh khi có một pha thử nghiệm được ghi điểm, đỉnh vào cuối trận khi New Zealand chiến thắng, và đỉnh trong lễ trao giải.”
“Chúng tôi đang theo dõi mọi thứ mọi lúc, điều mà hầu hết mọi người không biết,” ông thêm. “Chúng ta không nhận ra rằng chúng ta đang đi quanh và đất đang rung lên mọi lúc.”
Vậy làm thế nào để phân biệt tiếng ồn địa chấn nhân tạo so với những thứ tốt, như tiếng rì rào của động đất? Đó là về tần số. “Động đất thường có tần số thấp hơn nhiều so với các tín hiệu địa chấn từ hoạt động con người,” như Koelemeijer nói. “Ở đây, chúng ta đang nhìn vào khoảng từ 4 đến 14 hertz, khoảng đó. Trong khi đối với động đất, tùy thuộc vào khoảng cách và kích thước nhưng thường là khoảng thời gian dài hơn ở tần số thấp lên đến 1 hoặc 2 hertz.”
Cả động vật cũng tạo ra những tín hiệu địa chấn riêng của họ. Koelemeijer đã nghiên cứu cách voi làm điều đó, ví dụ như những sinh vật to lớn giao tiếp từ hơn một dặm xa bằng những âm thanh rống lên được truyền qua đất. Tín hiệu đó có thể xen kẽ với tiếng ồn từ động đất và lở đất, mà Koelemeijer phải sửa chữa trong quan sát của mình. “Nếu tôi quan tâm đến động vật, tôi sẽ loại bỏ bất kỳ khoảng thời gian nào mà động đất đã xảy ra,” cô nói. “Nhưng nếu tôi quan tâm đến việc xem xét các trận động đất, tôi sẽ loại bỏ tất cả các khoảng thời gian khác.”
Những gì Koelemeijer và đồng nghiệp của cô chứng kiến trong thời gian phong tỏa đó chủ yếu là Sự Cắt Bỏ Lớn của Tiếng ồn Địa chấn Nhân tạo. Họ sử dụng dữ liệu được thu thập bởi 268 trạm địa chấn trên khắp thế giới, và họ phát hiện ra rằng việc giảm tiếng ồn đặc biệt ấn tượng trên các khuôn viên trường đại học được trang bị các công cụ này, vì ở đây hoạt động của con người đã gần như ngừng lại. Nói chung, đối với các khu vực có mật độ dân số cao hơn, tác động càng mạnh mẽ.
Thường thì, các nhà địa chấn học không bận tâm theo dõi môi trường đô thị chỉ vì lý do này: Có quá nhiều tiếng ồn làm mờ tín hiệu của các quá trình tự nhiên của Trái Đất. Nhưng trong vài năm qua, các nhà khoa học công dân đã thu thập tín hiệu nhờ vào một thiết bị nhỏ thông minh gọi là Raspberry Shake, một máy tính Raspberry Pi được trang bị cảm biến để tạo ra một cảm biến địa chấn kết nối internet. “Những công cụ đó ngày càng xuất hiện nhiều hơn trong những ngôi nhà của mọi người,” như Koelemeijer nói. “Và khoảng 40% trong số các trạm dữ liệu mà chúng tôi xem xét là những công cụ khoa học công dân này. Đó chỉ là những người thấy nó vui vẻ, kỳ cục, để có một cái. Như là, tôi là một trong những người đó. Tôi có một cái ở nhà mình.”
“Tôi có thể nghe thấy khi mọi người trên đường đang giặt đồ của họ,” cô thêm. “Khi máy giặt quay, bạn thấy tần số tăng lên cơ bản. Vì vậy, bạn có thể thấy tất cả các loại rung động này trong dữ liệu địa chấn của chúng tôi.”
Nhưng lại ở một khu vực hẻo lánh của Đức, nơi mà các nhà địa chấn học ghi lại có lẽ là dữ liệu phong tỏa đáng kinh ngạc nhất. Black Forest Observatory không chỉ cô lập, và do đó được coi là một phòng thí nghiệm thử nghiệm với tiếng ồn thấp, mà các công cụ của nó được giữ ở hơn 150 mét dưới bề mặt, trong đá cứng. Nhưng họ, cũng đã ghi lại sự giảm tiếng ồn nhỏ vào ban đêm trong thời gian phong tỏa. “Đức là một điều bất ngờ lớn đối với chúng tôi, vì trạm đó thực sự là một trạm hẻo lánh, và được xem là một trạm địa chấn rất tốt để xem xét các tín hiệu tự nhiên,” như Koelemeijer nói. “Vì vậy, việc chúng tôi thấy nó ở đó là khá đáng chú ý.”
Mặc dù đại dịch này đã gây ra tận diệt, nhưng theo một cách nào đó nó đã mang lại cho các nhà nghiên cứu những cơ hội nghiên cứu chưa từng có. Một nhóm các nhà sinh thái đã đặt tên cho thời kỳ này là Anthropause: Chưa bao giờ họ có thể quan sát được cách động vật hoang dã phản ứng trước sự vắng mặt của con người.
Tương tự, các nhà địa chấn học đang sử dụng thời gian phong tỏa để khám phá sự phức tạp của tiếng ồn địa chấn nhân tạo. Bây giờ khi các quốc gia đang dỡ bỏ các hạn chế, một số hoạt động đang trở lại trực tuyến—càng nhiều tàu hỏa chạy, các ngành công nghiệp nặng đang khởi động lại, các ô tô đang vụt qua các thành phố. Khi tất cả những hoạt động đó được kích thích lên một cách từ từ, các nhà địa chấn học có thể quan sát cách dữ liệu thay đổi. “Giống như khi bạn đang cố gắng xác định bạn có thể dị ứng với thức ăn nào đó, bạn thường phải loại bỏ tất cả mọi thứ cùng một lúc và từ từ giới thiệu lại để cố gắng hiểu ra thứ mà cơ thể bạn đang phản ứng,” như Koelemeijer nói.
Bằng cách làm tốt hơn trong việc nhận biết các nguồn tiếng ồn địa chấn nhân tạo khác nhau, họ có thể cải thiện việc cô lập nó khỏi tiếng ồn của động đất và các hiện tượng tự nhiên khác. Vì vậy, giả sử một khu vực cụ thể đã rền với các cơn rung nhỏ, có độ lớn 3, nhưng hoạt động của con người đang làm mờ đi tín hiệu đó. “Nếu chúng tôi không bắt được những cơn rung có độ lớn 3, chúng tôi cũng không biết khả năng xảy ra động đất có độ lớn 4,” như Koelemeijer nói. “Biết được có bao nhiêu động đất nhỏ bạn có cùng một độ lớn giúp bạn hiểu được có bao nhiêu động đất lớn bạn mong đợi.”
Hãy lấy Auckland, New Zealand làm ví dụ. Một triệu và nửa dân số sống trên một cánh đồng núi lửa, nhưng các nhà nghiên cứu phải chôn cất cảm biến địa chấn của họ sâu hàng trăm mét để cố gắng tránh xa khỏi tiếng ồn địa chấn nhân tạo ở trên. “Việc so sánh dữ liệu ở Auckland trước thời gian phong tỏa với dữ liệu ghi lại trong thời gian phong tỏa sẽ giúp chúng tôi xác định tốt hơn tiếng ồn ở Auckland, và do đó giúp chúng tôi dễ dàng phát hiện bất kỳ động đất núi lửa ‘thực sự’ nào, nếu chúng xảy ra,” Jan Lindsay, người nghiên cứu về nguy cơ núi lửa tại Đại học Auckland, viết trong một email cho Mytour. (Cô không tham gia vào nghiên cứu này.) “Lý thuyết này có thể cung cấp thêm thời gian cảnh báo quan trọng trước một sự phun trào trong tương lai.”
Cho đến nay, Lindsay và các nhà nghiên cứu khác đã gặp khó khăn trong việc đo lường tiếng ồn địa chấn nhân tạo, vì nó là hằng số, trừ những giảm nhẹ vào cuối tuần. “Thực sự là thú vị khi thấy các nhà địa chấn học từ khắp nơi trên thế giới tận dụng cơ hội có một không hai này để đo lường tiếng ồn địa chấn nhân tạo (và các tín hiệu địa chấn nền mà nó đã che giấu) bằng cách chia sẻ dữ liệu địa chấn từ giai đoạn phong tỏa Covid,” Lindsay viết.
“Điều này có khả năng sẽ trở thành một bài báo mang tính bước ngoặt trong lĩnh vực theo dõi địa chấn và tomography tiếng ồn môi trường,” cô thêm, “quá quan trọng đến mức ‘Giai đoạn yên lặng tiếng ồn địa chấn 2020’ có thể trở thành điều mà sinh viên khoa học Trái đất của tương lai sẽ học trong sách giáo trình!”
Thêm nhiều bài viết tuyệt vời từ Mytour
- Liệu Trump có thắng trong cuộc chiến với Huawei—và TikTok sẽ là tiếp theo không?
- Hiện tượng nóng lên toàn cầu. Bất bình đẳng. Covid-19. Và Al Gore là... lạc quan?
- 5G sẽ đoàn kết thế giới—thay vào đó, nó đang làm chia rẽ chúng ta
- Cách đặt mật khẩu cho bất kỳ ứng dụng nào trên điện thoại của bạn
- Bảy chiếc đầu đĩa tốt nhất cho bộ sưu tập vinyl của bạn
- 👁 Hãy chuẩn bị cho việc trí tuệ nhân tạo tạo ra ít phép mà thuật. Cùng: Đọc tin tức AI mới nhất
- 🎙️ Nghe Get Mytour, podcast mới của chúng tôi về cách tương lai được thực hiện. Theo dõi các tập mới nhất và đăng ký nhận 📩 bản tin để cập nhật tất cả các chương trình của chúng tôi
- 🏃🏽♀️ Muốn có những công cụ tốt nhất để giữ gìn sức khỏe? Hãy kiểm tra các lựa chọn của đội ngũ Gear của chúng tôi cho bộ theo dõi sức khỏe tốt nhất, đồ chạy bộ (bao gồm giày và tất), và tai nghe tốt nhất
