Ett team av forskare vid Institute of Earth Sciences Jaume Almera från det spanska nationella forskningsrådet (ICTJA-CSIC) har analyserat de seismiska signalerna som genereras av variationerna i vattenflödet i Aragónfloden på grund av snösmältningen i dess övre bassäng. I studien, som har publicerats i tidskriften PLOS ONE , forskarna beskriver identifiering av snösmältningsepisoder från de tidsmässiga variationsmönstren i seismiska data.

Författarna till studien använde data som registrerades från 2013 till 2016 med en seismometer placerad i Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC) i de centrala spanska Pyrenéerna, ca 400 m från Aragóns kanal. De beräknade de dagliga spektrogrammen från tillgängliga datamängder som registrerats av den seismiska bredbandsstationen. Spektrogram är grafik där signalens energi representeras i funktion av frekvensen.

"Under snösmältningsavsnitten, vi har kunnat identifiera seismiska signaler med ett karakteristiskt spektrogram som gjorde det möjligt för oss att skilja dem från andra seismiska källor som fanns i bakgrunden av posten, " förklarar Jordi Díaz, forskare vid ICTJA-CIC och första författare till studien.

Efteråt, forskarna designade en algoritm för att göra en hierarkisk klassificering av signalspektra för att hitta gemensamma mönster. På det här sättet, de kunde identifiera dagarna med snösmältningsepisoder såväl som intensiteten i dessa processer. Forskarna drar slutsatsen att i allmänhet, snösmältningsepisoderna är koncentrerade till månaderna april och maj. I vissa särskilda fall, som 2013, forskarna kunde till och med identifiera flodhöjningar som härrörde från snösmältning i början av juli.

"Våra resultat visar en stor variation mellan de olika studerade åren, vilket beror på variationerna i atmosfäriska parametrar som temperatur, värme och nederbörd, " förklarar Jordi Díaz.

Författarna har visat att seismiska data kan användas för att göra automatiska dagliga uppskattningar av snösmältningsintensiteten. Ökningen i flodflödet på grund av snösmältning har en daglig cykel som börjar i början av eftermiddagen efter några timmars solsken. Enligt denna studie, när snöfusionsintensiteten varierar mellan svag och måttlig, flödesökningen har en förnuftig minskning mot slutet av natttimmarna. Under de mest intensiva snösmältningsepisoderna, flodflödet är mer stabilt under dagen, men är fortfarande mer intensiv under eftermiddagen.

"Under goda omständigheter, det är, med låg ljudnivå orsakad av mänskliga aktiviteter, seismiska register kan vara ett användbart verktyg för att studera och övervaka denna typ av hydrologiska fenomen på lång sikt och kan bidra, till exempel, att förstå konsekvenserna av klimatförändringar, avslutar Jordi Díaz.