Seismiska data kan under vissa förhållanden användas som en proxy för att övervaka nivån av mänsklig aktivitet i stadsmiljöer, tillhandahålla liknande uppgifter som de som erbjuds av andra vanliga mobilitetsindikatorer, enligt en ny studie gjord av forskare från Geosciences Barcelona—CSIC. Seismologen Jordi Díaz är den ledande författaren till studien som nyligen har publicerats i tidskriften Fast jord . Mario Ruiz och José Antonio Jara, från Institut Cartográfic i Geologic de Catalunya (ICGC) är de andra författarna till studien.

Författarna genomförde en detaljerad analys av de seismiska bakgrundsvibrationerna ("seismiskt buller") som spelats in av ett tidsmässigt tätt seismiskt nätverk i Barcelona, aktiv från september 2019 till september 2020. Analysen gjorde det möjligt för forskare att särskilja de olika faserna och mänskliga aktivitetsmönstren under tystnaden i samband med covid-19-låsningen på liknande sätt som andra mobilitetsindikatorer, såsom data som tillhandahålls av stora kommunikationsföretag.

SANIMS-projektets temporära array registrerade de seismiska bullervariationerna i Barcelona i samband med låsningsåtgärderna för att mildra utbrottet av coronaviruset mellan 13 mars och 21 juni. Dessa seismiska bullervariationer är relaterade till låsningsbegränsningarna och minskningen av vibrationerna som genereras av trafik och industriell aktivitet.

Forskare noterar att seismiska data har några viktiga fördelar jämfört med andra rörlighetsindikatorer eftersom de är öppna och "dess tillgänglighet beror inte på privata företags beslut." Dessutom, författarna lyfter fram att trafik och industriell aktivitet är aggregerade i seismiska data. De betonar också att installation och underhåll av sensorerna är enkelt och noterar att det finns ett väletablerat protokoll för att dela data i realtid.

Nätverket bestod av 19 seismiska sensorer fördelade med ett avstånd på 2-3 km. 14 av dessa seismometrar installerades i lokalerna på gymnasieskolor som samarbetade med SANIMS-projektet. Målet med projektet var att skaffa data av vetenskapligt intresse i stadsmiljöer, men också för att främja kunskap om seismologi och geovetenskaper bland gymnasieelever. "Nätverket täckte ett brett område av staden Barcelona, sa Jordi Díaz, som tillade att "att ha ett tätt seismiskt nätverk gjorde det möjligt för oss att upptäcka skillnaderna i signalen som registrerats på varje plats och att få ett medelvärde för att få en inblick i vad som hände i staden." Data som registrerats av fem permanenta stationer från ICGC användes också i denna studie.

Forskare bearbetade de insamlade data och fokuserade sin analys på den seismiska vibrationen i 2-20 Hz-bandet, mestadels genererad av trafik, industri- och byggverksamhet.

"Vår studie visar att minskningen av mänsklig aktivitet i Barcelona under låsningen hade en direkt inverkan på de seismiska vibrationsnivåerna, " sa Jordi Díaz. Studien bekräftar att tystnad av mänsklig aktivitet under lockdown har resulterat i en minskning av seismiska vibrationer som genereras av mänskliga aktiviteter som trafik eller industriell aktivitet högre än under semesterperioder.

För att verifiera giltigheten av de registrerade uppgifterna, forskare jämförde seismiska data med andra rörlighetsindikatorer som tillhandahålls exceptionellt av företag som Google, Äpple, eller Facebook under lockdown baserat på mobiltelefonaktivitet. De inspekterade också uppgifter från Barcelonas transportmyndighet angående antalet valideringar av resor i buss, metro, och spårväg, och andra mobilitetsdatauppsättningar tillhandahållna av det spanska statistikinstitutet (INE) baserat på informationen från de tre största mobiltelefonoperatörerna.

"Variationerna i seismisk kraft över tiden gör det möjligt att särskilja de olika faserna av lockdown, åtminstone på samma sätt som andra rörlighetsindikatorer, "skrev forskare.

Å andra sidan, minskningen av seismiska bullernivåer i Barcelona under låsningen liknar andra städer över hela världen, vilket rapporterades i en nyligen publicerad studie publicerad i Vetenskap , också medförfattare av Díaz. "Effekten på de seismiska bullernivåerna är liknande på global skala, men i Barcelona, vi har kunnat analysera de registrerade variationerna på olika platser mer exakt tack vare vår tillfälliga seismiska array."

Forskare lyfter också fram värdet av det seismiska nätverk som används av SANIMS-projektet för spridning av geovetenskaper i gymnasieskolor, eftersom det kan utveckla elevernas intresse inte bara för seismologi utan för att främja användningen av vetenskapliga metoder. Forskare minns att samarbete med utbildningscentra har lett till tre gymnasieforskningsprojekt baserade på analys av seismiska data.