Коронавирус: в городах так тихо, что сейсмологи слышат тончайшие вибрации Земли

Пустая улица в Пальма де Майорка, Испания. Снимок иллюстративный. Фото: JAIME REINA/AFP

В результате введенных в разных странах карантинных мер все меньше людей пользуется общественным и личным транспортом, огромное число заводов и фабрик остановлено. Миллиарды людей почти не покидают пределы своих домов.

Все это привело к уменьшению вибраций на поверхности земной коры. Для планеты, масса которой составляет шесть миллиардов триллионов тонн, эти изменения могут выглядеть незначительными, тем не менее их зафиксировали сейсмографы.

Первыми резкий спад отметили исследователи Королевской обсерватории в Бельгии, сообщив, что колебания земной поверхности в диапазоне 1-20Гц (ниже, чем звук контрабаса, похоже на звучание большого органа) стали гораздо слабее после того, как правительство ввело ограничительные меры в связи со вспышкой коронавируса.

Схожие изменения были отмечены учеными и в других странах.

Тишина в горах

Сейсмологи в Непале отметили резкое сокращение вибраций на поверхности. Сотрудник Парижского института геофизики говорит, что эффект в городе впечатляющ, а ученые Калифорнийского технологического института называют изменения "совершенно дикими".

Падение уровня шумового фона, вызванного человеческой деятельностью, наглядно видно в этой иллюстрации.

Как объясняют ученые, сейсмографы - крайне чувствительные устройства, фиксирующие внешние вибрации: они реагируют не только на землетрясения, но также на колебания на поверхности Земли, вызванные другими источниками - природными или рукотворными.

Так, они реагируют на вибрации, производимые машинами, промышленными предприятиями, самолетами, строительными работами или обычным движением людей, перемещающихся группами или поодиночке.

Проще говоря, жизнедеятельность в городе фиксируется близлежащей сейсмостанцией как фоновый шум. Чувствительность инструментов настолько высока, что последствия введенных карантинных мер незамедлительно отразились на их записях.

На иллюстрации выше - показания одного из 22 сейсмографов, установленных в общеобразовательных школах Непала в рамках проекта "Сейсмология для школьников".

Перепады графика показывают разницу между фоновым шумом в диапазоне 4-14 Гц в дневное и ночное время. Черная пунктирная линия отмечает дату окончания школьных экзаменов с 1 по 9 классы, после которой начинает происходить спад колебаний. Розовая пунктирная линия - день, когда в Непале был объявлен карантин.

Ощутимое падение уровня шума указывает на то, что в этом регионе замерла большая часть человеческой деятельности, в том числе и в ночное время - что говорит о снижении транспортной и производственной активности.

Чистый воздух, тихие океаны

Коронавирус, и то, как на него реагирует человечество, влияет не только на нас всех, но и на природу и экологию планеты.

Спутниковые наблюдения показывают, что загрязняющие воздух выбросы двуокиси азота (производимые легковыми автомобилями, автобусами, грузовиками и электростанциями) резко сократились.

• Что нужно знать о коронавирусе? Ответы на главные вопросы
• Коронавирус: каковы симптомы и как от него защититься?
• ИНСТРУКЦИЯ: Как самоизолироваться?
• КАРТА: Как коронавирус распространяется по планете

• Кроме того, в мире стало тише - причем, не только на поверхности, но и под водой. Исследователи, изучающие уровень шума в городах или в океанских глубинах говорят, что этот уровень заметно понизился.

  Более ясные сигналы

  Новые данные, разумеется, не означают, что кора Земли перестала колебаться. Но ослабление колебаний в определенном диапазоне частот из-за того, что люди сидят дома, помогает ученым понять, как функционируют эти колебания.

  То, что делают люди, можно рассматривать как своего рода фоновые помехи, которые не позволяют в точности понять, как именно ведет себя Земля и почему.

• "Теперь мы можем получать сигналы с меньшим количеством помех, что позволяет выжать из них больше информации", - говорит Энди Фрассетто из Сейсмологического института штата Вашингтон.

  Снижение интенсивности вызванных человеком вибраций земной тверди произвело особенно интересный эффект в Брюсселе. Благодаря локдауну сейсмологи получили возможность засекать небольшие землетрясения и другие сейсмические явления, которые прежде оставались незамеченными для приборов, размещенных в определенных местах.

• Счет на секунды. Почему мощные землетрясения так трудно предсказать
• Индия измерит Эверест после землетрясения в Непале
• Гравитационное поле Земли похоже на картофелину

• Взять, например, сейсмостанцию в Брюсселе. Геолог и сейсмолог Томас Лекок из Королевской обсерватории Брюсселя, первым обративший внимание на этот феномен, объясняет, что в обычное время эта сейсмостанция практически бесполезна.

  Подобные станции как правило строят в стороне от густозаселенных районов, где производимый людьми шум затрудняет обнаружение слабых вибраций в земной коре. Но станция в Брюсселе была построена более ста лет назад и с той поры была поглощена разрастающимся городом.

• Из-за повседневного шума большого города брюссельская станция обычно неспособна выявить небольшие сейсмические явления. Вместо этого ученые собирают данные с другой станции, чьи измерительные приборы расположены в специально просверленной шахте на значительной глубине.

  "Однако в данный момент благодаря затишью в городе станция на поверхности работает почти так же хорошо, как и та, что под землей", - говорит ученый.

  Некоторым исследователям даже удалось точно установить, что именно стало причиной снижения фонового шума в их регионе. Стивен Хикс из Имперского колледжа в Лондоне связывает это с падением интенсивности движения по автостраде M4, связывающей Лондон с Уэльсом.

  "Довольно хорошо заметно, что нарастание уровня шума на рассвете сейчас выражено не столь резко, как в предыдущие недели. Полагаю, что это связано с тем, что движение в час пик теперь не столь оживленное - меньше людей едет на работу и везет детей в школы", - объяснил ученый.

  Сезонные колебания

  Нечто подобное наблюдалось и ранее. В разное время года, как и в разное время суток, люди ведут себя по-разному: зимой, например, чаще сидят дома, а летом перемещаются более активно.

  По ночам уровень фонового шума снижается; кроме того подобное падение происходит регулярно в выходные и праздничные дни.

  Но теперешнее снижение шума гораздо более продолжительное - на недели и месяцы, а не день или несколько, как это обычно бывает во время Рождества в христианских странах.