Gli scienziati trasformano il tuono in uno strumento per rilevare i pericoli nel sottosuolo

I ricercatori hanno utilizzato con successo le vibrazioni generate dai tuoni per mappare le strutture sotto la superficie terrestre, dimostrando un metodo potenzialmente meno invasivo per indagare i rischi geologici a bassa profondità.

Quando l'energia acustica del tuono raggiunge la superficie, una parte si trasforma in onde sismiche che attraversano il terreno e la roccia. Nel campus University Park della Penn State, in Pennsylvania, i ricercatori hanno rilevato questi «terremoti da tuono» con un cavo in fibra ottica per telecomunicazioni già esistente, lungo oltre quattro chilometri. Impulsi laser hanno trasformato il cavo in oltre 2.100 sensori di vibrazione ravvicinati.

In due anni, il sistema ha registrato 458 eventi sismici chiaramente rilevabili provocati dai tuoni. Misurando come onde di frequenze diverse si propagavano a velocità e profondità differenti, il gruppo ha ricostruito le condizioni del sottosuolo fino a circa 100 metri senza effettuare perforazioni. L'immagine ottenuta ha rivelato quattro zone in cui le onde viaggiavano a velocità insolitamente basse, suggerendo la presenza di roccia fratturata o alterata, acqua o aria. Due coincidevano con aree di subsidenza attiva del terreno individuate tramite radar satellitare.

Lo studio, pubblicato su Science Advances, è una dimostrazione di fattibilità, non una rete di monitoraggio pronta all'uso. Mostra però che i temporali e la fibra già interrata sotto i centri abitati potrebbero integrare le indagini sismiche convenzionali, che spesso richiedono attrezzature specializzate. Secondo i ricercatori, in futuro l'approccio potrebbe aiutare a valutare doline, acque sotterranee, frane e siti destinati alla costruzione, anche in luoghi dove i terremoti sono rari o l'accesso è limitato.