Seismologen meten hoe coronavirus de wereld ‘stil’ maakt

Nu mensen niet langer reizen of naar hun werk gaan, trilt het aardoppervlak een stuk minder – iets wat seismologen met hun instrumenten hebben opgepikt.

Friday, April 10, 2020,
Door Maya Wei-Haas

Menselijke activiteiten produceren veel lawaai. Auto’s rijden door straten, vliegtuigen bulderen door de lucht, schoenen klappen op het trottoir... Bij deze en andere handelingen worden ontelbaar veel trillingen in het aardoppervlak opgewekt, en een wereldwijd netwerk van seismometers registreert die bevingen het hele jaar door, 24 uur per dag. Maar sinds autoriteiten overal ter wereld burgers hebben opgeroepen om thuis te blijven en ‘social distancing’ in acht te nemen om de uitbreiding van de coronapandemie tot staan te brengen, is het geroezemoes van het dagelijks leven veel stiller geworden.

Al eerder zijn er door seismologen ‘stillere’ tijden in het getril van het aardoppervlak geregistreerd, die altijd van korte duur waren. Maar COVID-19, de ziekte die door het nieuwe coronavirus wordt veroorzaakt, heeft nu in dichtbevolkte gebieden van de planeet tot een aanhoudende stilteperiode geleid, en seismometers op meerdere continenten hebben die verandering bijgehouden. 

“Als seismologen houden we jullie in de gaten,” zegt Thomas Lecocq, geoloog van de Koninklijke Sterrenwacht van België.

Een bijkomend voordeel van deze verstilling in de achtergrondruis van de aarde is dat wetenschappers nu gedetailleerd onderzoek kunnen doen naar fenomenen die normaliter door de dagelijkse drukte van menselijke bedrijvigheid worden overstemd.

In deze grafieken is te zien dat de gemiddelde grondverplaatsing (nm) zichtbaar afneemt na corona-beperkingen (zoals reisbeperkingen, sluitingen van niet-essentiële bedrijven en nationale lockdowns) over periodes van eind februari/begin maart tot 4 april. Bekijk hier het origineel.

Taylor Maggiacomo en Maya Wei-Haas, NG Staff. Bronnen: Thomas Lecocq, Royal Observatory of Belgium; Raphael de Plaen, National Autonomous University of Mexico; Shiba Subedi, University of Lausanne; Jordi Diaz, Spanish National Science Council; Celeste Labedz, California Institute of Technology; Flavio Cannavo, Ingv Osservatorio Etneo (italy); Andrea Cannata, University of Catania (Italy); en Koen van Noten, Royal Observatory of Belgium.

Het geluid van stilte

Aanvankelijk analyseerde Lecocq gegevens van meetstations in zijn woonplaats Brussel om familie en vrienden te laten zien hoe groot de uitwerking van het thuisblijven op zijn dagelijkse metingen was. Hij postte zijn gegevens op Twitter, samen met andere waarnemers die een soortgelijk patroon hadden opgemerkt. De grafieken wekten de interesse van wetenschappers in de hele wereld, die in talloze verschillende landen de afname van trillingen in steden gingen bijhouden – van Zwitserland, Spanje, Italië en Groot-Brittannië tot China, Nepal, de VS en Nieuw-Zeeland.

“We houden het héél rustig!!” schreef een opgewekte Lecocq deze week op Twitter toen de afname van de trillingen in Brussel bleef aanhouden. Volgens hem zou het fenomeen weleens ongekend kunnen zijn: “Ik denk dat het de eerste keer is dat zoiets op wereldwijde schaal is voorgevallen.”

Hoewel wetenschappers een duidelijke afname van menselijke bedrijvigheid hebben vastgesteld, is het toch moeilijk om aan de hand van alleen seismische gegevens te bepalen in hoeverre ‘social distancing’ wordt nageleefd, zegt Lecocq. De omvang van de stilte hangt af van talloze factoren, waaronder de bevolkingsdichtheid en de industriële bedrijvigheid in de directe omgeving. Zelfs de locatie van een seismometer binnen een stad kan van invloed zijn op de intensiteit van de stilte. In Brussel ligt het trillingsniveau sinds de opmars van COVID-19 dertig tot vijftig procent lager dan normaal – te vergelijken met het niveau tijdens de Kerstdagen. In Nepal laten de seismische grafieken van sommige steden een afname van maar liefst tachtig procent zien.

Maar deze observaties, die aanvankelijk uit pure nieuwsgierigheid werden gedaan, kunnen ook op andere manieren van groot belang zijn voor het seismologisch onderzoek. “Dat we nu te maken hebben met een lager niveau van achtergrondruis, is hetzelfde als wanneer je in een veel stillere kamer zit,” zegt milieuseismologe Celeste Labedz, promotie-onderzoekster aan het California Institute of Technology. “We kunnen meer geluiden horen.”

De toegenomen stilte in deze tijden van zelf-quarantaine zou seismologen in staat kunnen stellen om afgelegen aardschokken waar te nemen die normaliter over het hoofd worden gezien. Ook kan de stilte wetenschappers helpen bij hun onderzoek naar het natuurlijke ‘gezoem’ van onze planeet, bijvoorbeeld door de stroming van rivieren, dat volgens Labedz in hetzelfde frequentiebereik ligt als het geroezemoes van menselijke bedrijvigheid.

Een team van wetenschappers doet momenteel onderzoek naar de geluidsafname zelf, aan de hand van een analyse van de seismische ruis die wordt opgevangen door een ondergronds glasvezelnetwerk in Palo Alto, Californië. In tegenstelling tot metingen die een seismometer op één enkel punt verricht, kan een glasvezelnetwerk deze ruis op honderden locaties tegelijk registreren, zegt seismoloog Nate Lindsey van de Stanford University, die dit fenomeen onderzoekt.

Een van de voorlopige conclusies van de analyse: Lindsey en zijn collega’s zagen dat ook toen het verkeer op de snelwegen afnam, de trillingen rond een plaatselijk ziekenhuis bleven aanhouden. De gegevens van het glasvezelnetwerk zijn zó gedetailleerd dat de onderzoekers precies kunnen zien wanneer er één auto voorbijrijdt. De mogelijkheid om het verkeer op zó’n verfijnde schaal te observeren zou functionarissen in de toekomst kunnen helpen bij het beheersen van verplaatsingen van mensen in tijden van crises, zegt seismoloog Siyuan Yuan van Stanford, die met Lindsey samenwerkt.

Op 1 april stuurde Lecocq een verzoek aan collega’s in andere delen van de wereld om hem te helpen met het bijeenbrengen van grote hoeveelheden seismische gegevens in één enkele studie. In slechts twee dagen had hij 26 vrijwilligers gerekruteerd. De studie zal niet ingaan op het navolgen van ‘social distancing’ maar wetenschappers in staat stellen om deze ongekende fluisterperiode in de moderne geschiedenis nader te analyseren.

Voor seismologen kan dat werk een welkome afleiding zijn van alle onzekerheden omtrent de pandemie. “We maken ons allemaal zorgen over deze situatie, dus dan is het leuk om te zien dat we op ons vakgebied toch iets kunnen bijdragen,” zegt Labedz. “Dat geeft ons het positieve gevoel dat we iets te doen hebben.”

Dit artikel werd oorspronkelijk op 8 april 2020 in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com

lees verder

5 Foto's

5x 'stilgevallen' plekken door corona-uitbraak

Nu mensen niet langer reizen of naar hun werk gaan, zijn de eens zo drukke straten leeg en verlaten.

Foto’s van een wereld die door COVID-19 tot stilstand is gekomen

Van New York tot Nairobi: overal ter wereld zitten ook National Geographic-fotografen gewoon gedwongen thuis. Dus richten ze hun vizier op het gezin, uitgestorven straten en wandelingen in de natuur.
Coronavirus

Coronavirus: achtergrond

Blijf op de hoogte van de wetenschap en de verhalen achter de wereldwijde uitbraak van het coronavirus.
Lees meer