SCIENZA E RICERCA

Covid-19 e lockdown: i sismometri “misurano” il silenzio dell’uomo

“Le persone fanno molto rumore. Le auto che rombano per le strade, gli aerei che ruggiscono in cielo, i piedi che schiaffeggiano il marciapiede: queste e altre azioni creano innumerevoli piccole vibrazioni nel terreno. Una rete globale di sismometri registra tali oscillazioni 24 ore al giorno, tutti i giorni. Ma dal momento in cui i leader mondiali hanno esortato i cittadini a rimanere a casa e a mantenere le distanze sociali per rallentare la pandemia da coronavirus, il ronzio della vita quotidiana si è calmato”. Un incipit efficace, quello con cui Maya Wei-Haas, a marzo su National Geographic, raccontava alcuni degli effetti prodotti dal lockdown e come i geologi in giro per il mondo si stessero rendendo conto che questo “silenzio” si poteva misurare. Su Twitter gli scienziati si scambiavano informazioni, iniziando a monitorare la riduzione del rumore sismico antropico (così in termini tecnici) in città della Svizzera, della Spagna, del Regno Unito, della Cina, del Nepal, degli Stati Uniti, della Nuova Zelanda. Thomas Lecocq, sismologo del Royal Observatory of Belgium a Bruxelles, Andy Frassetto dell’Incorporated Research Institutions for Seismology di Washington, ed Emily Wolin, geologa dell’US Geological Survey in New Mexico, ne parlavano in un’intervista a Nature. In Italia l’Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia, ad aprile, riferiva la variazione del livello del rumore ambientale in seguito alle misure adottate dal governo per contenere l’infezione da Sars-CoV-2. Ora un gruppo di ricercatori di istituzioni italiane e francesi firma uno studio pubblicato nei giorni scorsi su Scientific Reports, in cui il rumore antropico viene caratterizzato con una precisione senza precedenti, confrontando il segnale registrato dai sismometri prima e dopo il lockdown: gli scienziati riferiscono che il rumore sismico ambientale si è abbattuto di circa il 50%.

Jacopo Boaga e Lapo Boschi, del dipartimento di Geoscienze dell'università di Padova, spiegano cos'è il rumore sismico antropico e come è stato misurato. Servizio di Monica Panetto, montaggio di Elisa Speronello

“Il lockdown – spiega Jacopo Boaga, uno degli autori dello studio, docente del dipartimento di Geoscienze dell’università di Padova – ci ha dato l’opportunità di misurare e dare un ‘nome’ alla parte culturale, alla parte antropica del rumore ambientale. La terra vibra per una serie di ragioni che non dipendono solo dai terremoti, basti pensare alle maree, alla pressione dell’aria sulla superficie terrestre, alle perturbazioni meteo-marine: esistono molte sorgenti naturali, per cui la terra vibra continuamente, ma a queste si aggiungono anche le sorgenti umane”. Il rumore antropico è rilevante a frequenze superiori a 1 Hertz. Le fonti naturali invece, come la pioggia, il vento e le onde del mare e dell’oceano sono in genere caratterizzate da frequenze inferiori a 1 Hertz e, ovviamente, non sono influenzate dal blocco. Distinguere le une dalle altre, però, non è semplice, perché di norma tutto è mescolato. “Ora grazie al lockdown – continua Boaga – abbiamo avuto la possibilità di ‘quantificare’ il nostro silenzio, di distinguere la parte naturale del rumore ambientale da quella antropica. È come far cantare un coro e, a un certo punto, interrompere l’80% delle persone che cantano, per individuare con precisione il rimanente 20%”.

L'Italia è un paese altamente industrializzato e urbanizzato e ciò soprattutto nelle sue regioni settentrionali, che rappresentano il 70% dell'intera produzione industriale della nazione e in cui sono state attuate misure di lockdown prima che in qualsiasi altra parte d'Europa: a marzo e aprile del 2020 il governo italiano ha drasticamente ridotto il traffico di veicoli e interrotto le attività industriali non essenziali su tutto il territorio nazionale. Il nostro Paese, inoltre, è anche un’area sismicamente attiva e come tale è monitorata da una fitta rete permanente di stazioni sismiche che hanno consentito di quantificare l’impatto delle restrizioni imposte dallo Stato sul rumore sismico ambientale, in funzione del tempo e della posizione.

“L’Italia – sottolinea Lapo Boschi, coordinatore dello studio pubblicato su Scientific Reports e docente del dipartimento di Geoscienze dell’università di Padova – è un Paese soggetto a terremoti e per questa ragione il nostro Paese da decenni ha investito tantissimo in una rete sismica, un network di sismometri distribuiti su tutto il territorio nazionale pensati innanzitutto per monitorare l’attività sismica del nostro Paese. Siamo l’unica nazione in Europa ad avere una rete così densa. Altri Stati che in questo senso possono farci concorrenza sono la Cina, i cui dati però sono segreti, il Giappone o la California”.

I ricercatori dunque hanno analizzato i dati provenienti da una serie di stazioni sismiche a banda larga, situate nelle vicinanze di noti distretti industriali in Lombardia, Emilia-Romagna e Toscana e hanno rilevato che il rumore antropico diventa dominante a frequenze superiori a circa 2 Hertz e che molte delle stazioni mostrano una riduzione di circa il 50% dell'energia associata al segnale ambientale. Le più importanti riduzioni del rumore ambientale sono registrate dalle stazioni lungo l'arco alpino, vicino a Torino, Milano e Verona e nella città di Firenze.

Le ricadute di studi di questo tipo sono presto dette. Conoscere il rumore antropico permette, innanzitutto, di eliminarlo o filtrarlo via, qualora si volesse studiare solo quello naturale e potrebbe consentire inoltre di studiare meglio sismi deboli che, in precedenza, avrebbero potuto essere difficili da rilevare. “Il rumore antropico – aggiunge Boschi – può essere pensato, potenzialmente, anche come una fonte di inquinamento e su questo sappiamo molto poco. Oggi, per esempio, si studia molto l’inquinamento acustico negli oceani dove il passaggio di grandi navi, le piattaforme petrolifere e ogni altra forma di attività umana genera rumori che perturbano la vita in particolare dei cetacei che hanno bisogno del suono anche per orientarsi. Ebbene, ho l’impressione che gli effetti del rumore antropico sulla terra solida ancora non siano stati analizzati quanto potrebbero”.

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