Onhoorbaar geluid in de aarde

Het gerommel van de vulkaan Etna op Sicilië is zelfs in De Bilt te meten. Infrageluid afkomstig van de vulkaan is geluid in de atmosfeer met een zeer lage frequentie. De mens kan het niet horen maar we kunnen het wel meten. Dat zegt seismoloog Läslo Evers van het KNMI die onderzoek doet naar infrageluid en metingen verricht met speciale apparatuur. Op woensdag 8 maart houdt hij zijn oratie als deeltijdhoogleraar Seismo-Akoestiek aan de TU Delft.

Evers ziet veel nieuwe toepassingen in het gebruik van seismo-akoestische data. ‘We moeten niet doof zijn voor wat we allemaal kunnen horen’. Microfoons in de oceanen kunnen een schat aan informatie opleveren die op een andere manier moeilijk te verkrijgen is, bijvoorbeeld de temperatuur in de diepere wateren.

Evers is dé specialist in Nederland op het gebied van infrageluid. Iedereen is ermee bekend: wanneer je ver van een discotheek of dansfeest staat, hoor je niet de hoge tonen maar alleen de lage dreunende bastonen. Dat geldt ook voor infrageluid dat we meten met behulp van microbarometers, die hele kleine variaties in luchtdruk registreren, en laagfrequente microfoons, die geluid onder de 20 Hz opvangen. Maar het kan ook met een flink versterkte luidspreker in een goed afgesloten ruimte. Daarmee kun je bijvoorbeeld al de signalen van supersonische vluchten boven de Noordzee opvangen.’

Kernstopverdrag
De microfoons of sensoren in de oceanen waarmee geluid wordt gemeten, maken deel uit van het Internationaal Monitoring System (IMS) voor de verificatie van het kernstopverdrag. Dat unieke meetnetwerk is primair bedoeld voor het vinden van nucleaire tests maar kan bijvoorbeeld ook gebruikt worden voor het verkrijgen van lange klimatologische meetreeksen van gegevens uit de diepere oceaan.

Het KNMI heeft samen met de TU Delft een methode ontwikkeld waarmee de temperatuur op basis van geluidsgolven kan worden gemeten.

‘We kunnen kijken of bepaalde eigenschappen van het medium waar geluidsgolven doorheen reizen door de tijd veranderen. Neem bijvoorbeeld de temperatuur van de diepe oceaan. Onder klimaatwetenschappers bestaat de indruk dat de atmosfeer de afgelopen jaren niet is opgewarmd, maar dat de oceanen wel opwarmen. Maar waar precies gaat die warmte dan heen? We weten dat de geluidssnelheid in de oceaan sterk afhankelijk is van de temperatuur in de oceaan. Dus als een geluidsgolfje sneller reist, is het daar warmer. Daar doen wij nu studies naar.’

‘Verder doe ik onder meer onderzoek naar afkalvend ijs van ijsbergen op Groenland. We willen graag vaststellen of de mate van afkalven toe- of afneemt. Maar er zijn nog meer toepassingen denkbaar. Zo hebben wij ontdekt dat ijsbergen in de oceaan beter zijn te volgen door te kijken naar het onderwater-signaal. Rond Antarctica, waar het weer vaak bewolkt is, kun je met observaties van een satelliet de positie van ronddrijvende ijsbergen kwijt raken. Terwijl ijsbergen, zeker de grotere, een risico in dat gebied vormen voor de zeescheepvaart.’

Leerstoel Seismo-Akoestiek
De leerstoel in de Seismo-Akoestiek aan de TU Delft biedt dus volgens Läslo Evers veel nieuwe mogelijkheden op het gebied van onderwijs en onderzoek in de Toegepaste Geofysica. ‘Er ligt een schat aan metingen van het IMS om ook wetenschappelijk ingezet te worden.’

‘Aan de TU Delft zitten wij op de afdeling Geoscience & Engineering dicht bij het werkgebied van onderzoekers van de afdeling Geoscience & Remote Sensing. Tussen die twee afdelingen hopen wij een brugfunctie te creëren, om samen te werken of om gezamenlijk geluidsbronnen te bestuderen. Dat maakt de TU Delft zo'n goede plek om hier kennis verder te ontwikkelen. Voor het KNMI is de ontwikkelde kennis van belang voor een goede verificatie van het kernstopverdrag, het in kaart van geofysische bronnen zoals aardbevingen en vulkanen en veranderingen in het aardsysteem ten gevolge van klimaatverandering. ‘Het meest fraaie element van al deze technieken, vind ik, is dat we slechts luisteren. We sturen dus niet een signaal de wereld in dat we vervolgens weer opvangen. Het is passief: je plaatst een microfoon op aarde en het enige wat je doet is luisteren.’