Infrageluid helpt bij bepalen intensiteit aardbeving

Onhoorbaar geluid in de atmosfeer kan bijdragen aan het snel bepalen van de intensiteit van een aardbeving. De analyse van zogenaamd infrageluid van zware aardbevingen toont waar de aarde het meest intens trilde. Onderzoekers van het KNMI en de TU Delft laten in een recente publicatie zien hoe een akoestische shakemap geconstrueerd kan worden, ook als seismische metingen ontbreken.

Met een magnitude van 7, vond in Haïti op 12 januari 2010 een van de meest destructieve aardbevingen in de recente historie plaats. Door het gebrek aan seismische metingen ter plaatse was de intensiteit in eerste instantie moeilijk te bepalen. Met nieuw ontwikkelde technieken op het gebied van het ontstaan en de voortplanting van infrageluid kan binnen enkele uren na een zware aardbeving de intensiteit bepaald worden.  

Meting op Bermuda leidt naar aardbevingsbron in Haïti 

Een station van het International Monitoring System (IMS) op Bermuda op ruim 1700 kilometer afstand heeft het infrageluid van de aardbeving in Haïti gemeten (figuur 1). Dat blijkt uit een nieuwe analyse gepubliceerd in Earth Planetary Science Letters. Het infrageluid werd opgewekt doordat de beweging van het aardoppervlak als een luidspreker geluid de atmosfeer instuurt. Daarnaast koppelen aardbevingsgolven als infrageluid uit de vaste aarde naar de atmosfeer.  Met een nieuwe techniek is de infrageluid meting in Bermuda terugvertaald naar de aardbevingsbron  in Haïti. Dit laat de intensiteit van aardbeving nabij de bron zien (figuur 2), met een zogenaamde akoestische shakemap. Omdat het IMS een wereldwijde dekking heeft, biedt deze nieuwe techniek de mogelijkheid om voor een groot deel van de wereld binnen twee uur een dergelijke akoestische shakemap te construeren, ook als seismische metingen ontbreken of schaars zijn. 

Intensiteit van aardbevingen

De magnitude is een maat voor de sterkte van een aardbeving; de intensiteit beschrijft de gevolgen. De intensiteit is onder andere afhankelijk van de diepte van de aardbeving en het uitstralingspatroon. Omdat aardbevingen langs breuken plaatsvinden wordt niet in alle richtingen evenveel energie uitgestraald. Het uitstralingspatroon laat zien in welke richting de meeste energie uitgezonden is. Daarnaast bepaalt de ondiepe ondergrond de intensiteit. Een slappe ondergrond bijvoorbeeld kan de aardbeving versterken en leidt tot een hogere intensiteit. Een shakemap toont de intensiteit en ondersteunt de identificatie van de meest getroffen gebieden na een aardbeving.        

Wat is infrageluid?

Infrageluid is onhoorbaar geluid en wordt opgewekt door sterke bronnen zoals: nucleaire test explosies, aardbevingen, vulkanen en supersone objecten als straaljagers en raketten.

Infrageluid wordt wereldwijd gemeten door het International Monitoring System (IMS) voor de verificatie van het kernstopverdrag. Het KNMI is Nationaal Data Centrum voor het kernstopverdrag en adviseert in de rol het Ministerie van Buitenlandse Zaken.

Deze studie is uitgevoerd door het KNMI en de TU Delft in het kader van een VIDI-project van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO).