Le verrouillage a été la plus longue période de calme de l'histoire humaine enregistrée

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Lorsque le verrouillage a commencé en mars, le monde est devenu instantanément, étrangement silencieux. Les rues de la ville se sont vidées. Les joggeurs et les familles ont disparu des parcs. Les projets de construction ont gelé. Magasins fermés.

Aujourd'hui, un réseau de stations de surveillance sismique à travers le monde a quantifié cette période de calme sans précédent. La résultante rechercher into sismic silence, publié aujourd'hui dans Science, a montré à quel point le bruit que nous contribuons à l'environnement. Il a également permis aux scientifiques d'avoir une écoute inégalée de ce qui se passe sous nos pieds.

Nous pouvons affirmer avec certitude qu'en sismologie moderne, nous n'avons jamais vu une aussi longue période de calme humain, déclare Raphael De Plaen de l'Universidad Nacional Autónoma de México à Querétaro, l'un des 76 auteurs de l'article.

Le bruit sismique, ou vibrations de la terre, est le plus souvent associé aux tremblements de terre. Mais la sismologie écoute également l'interaction de la terre et de l'eau, en suivant des choses comme la houle océanique et les changements de pression atmosphérique.

Les humains sont la troisième plus grande source de bruit sismique. Les activités urbaines quotidiennes comme les trajets quotidiens ou les stades remplis de supporters qui se déchaînent simultanément dans les tremblements de terre du football sont suffisamment puissants pour être enregistrés sur les sismomètres.

Ce sont les transports, comme les voitures, les trains, la circulation, les bus, explique la coauteure Paula Koelemeijer de la Royal Holloway University de Londres. C'est du commerce de détail et des loisirs - pas seulement des gens qui font du shopping, mais aussi des parcs. Ce sont des lieux de travail et des résidences.

Dans des circonstances normales, ce bruit humain se confond avec et étouffe l'activité sismique naturelle. Jusqu'à présent, il a été difficile de déterminer exactement dans quelle mesure notre comportement affecte les niveaux de bruit de fond. Le verrouillage a présenté une opportunité unique pour les chercheurs non seulement de contrôler l'activité humaine, mais aussi d'entendre le bruit sismique qui, autrement, serait noyé.

Les chercheurs, qui comprenaient des universitaires et des scientifiques citoyens, ont utilisé des données recueillies auprès de 268 stations de surveillance sismique à travers le monde. Ces appareils comprenaient des sismographes hautement techniques hébergés dans des institutions universitaires. Mais environ 40 % des données provenaient également de Shakes aux framboises , des sismographes personnels construits et utilisés par des amateurs. Le groupe a utilisé ces appareils en tandem avec des données de mobilité anonymisées collectées auprès de Google et Apple pour détecter les mouvements humains. Ils ont ensuite pu faire correspondre ces observations avec des rapports de bruit sismique afin de déterminer si les événements sismiques étaient susceptibles d'être d'origine humaine ou naturelle.

Sur les 268 stations, 185, soit 69%, ont montré des réductions significatives du bruit ambiant sismique à haute fréquence, le cocktail de bruit ambiant produit par l'homme et naturel qui nous entoure. Ce silence a commencé fin janvier en Chine ; à la mi-mars, il était descendu sur le monde.

Alors que les périodes entre Noël et le Nouvel An et au cours du Nouvel An chinois sont généralement les plus calmes, la différence était encore plus nette cette fois. Le Sri Lanka, par exemple, a enregistré une réduction de 50 % du bruit, la plus importante mesurée par les chercheurs. Les dimanches à Central Park à New York sont généralement animés, mais les chiffres de verrouillage ont enregistré une réduction de 10% par rapport aux semaines immédiatement précédentes. Même les capteurs enfouis profondément sous la surface ont capté le soudain manque d'activité humaine au-dessus. Un observatoire allemand situé à près de 500 pieds sous la roche a pu détecter une baisse des vibrations une fois le verrouillage déclenché.

Courtesy T. Lecocq et al.

Les modèles de bruit ont également mis en évidence la migration humaine. De Plaen dit que la frontière entre le Mexique et les États-Unis a montré une augmentation du bruit sismique humain, même si les deux côtés de la frontière étaient par ailleurs immobiles. Les sismographes citoyens ont pu capter les baisses notables de bruit autour des écoles et des universités.

L'étude elle-même était un produit de la pandémie. L'auteur principal Thomas Lecocq, sismologue à l'Observatoire royal de Belgique, avait écrit du code pour mieux comprendre comment distinguer le bruit généré par l'homme et le bruit sismique. Lui et quelques collègues avaient initialement échangé des messages directs sur Twitter et coordonné via des groupes WhatsApp avant de créer un groupe Slack pour coordonner leurs recherches le 1er avril. Le groupe Slack, combiné à l'accessibilité de Raspberry Shakes, a élargi les données et les a renforcées. Ce n'est pas tous les jours que vous publiez des résultats après moins de quatre mois de travail, dit De Plaen.

La baisse du bruit humain a également donné aux scientifiques la possibilité d'écouter plus étroitement que jamais le fonctionnement interne de la Terre, sans que les humains ne les étouffent. Cela pourrait ajouter à notre connaissance des tremblements de terre, en particulier des petits tremblements de terre dans les centres urbains qui sont souvent masqués par le bruit sismique humain. Les tremblements de terre plus petits sont essentiels pour pouvoir surveiller les lignes de faille, et ils agissent comme des prédicteurs de tremblements de terre plus importants à venir ; les scientifiques disposent désormais d'un ensemble de données de base avec lesquelles travailler. Nous pouvons [maintenant] étudier les relations entre l'activité humaine et la sismologie, dit De Plaen. Nous pouvons maintenant comprendre avec un haut niveau de résolution ce qui génère du bruit : la terre ou les humains.

Alors que nous sortons du confinement, les scientifiques espèrent que cette compréhension du bruit d'origine humaine nous aidera également à mieux comprendre comment nous nous déplaçons et vivons, simplement en écoutant.

Non pas que le bruit humain ait jamais vraiment disparu. Le sismographe de Koelemeijer montait en flèche certains matins, lorsque la machine à laver d'un voisin activait le cycle d'essorage. Même au plus profond de la période la plus calme de l'histoire humaine, les environnements humains ne sont jamais complètement silencieux, dit-elle. Vous capterez toujours du bruit.

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