Undersøgelse afslører, hvordan klitter ændrer seismiske bølger

Sandklitter kan være dejlige at se, men de har længe været seismiske ballademagere for geofysikere, der forsøger at opdage, hvad der ligger under jorden i nærheden. En ny undersøgelse forsøger at finde ud af, hvordan klitter besmitter seismiske undersøgelser i håb om at finde måder at omgå dem.

Seismiske undersøgelser, der leder efter olie og gas, bruger det, der kaldes en thumper truck, som bogstaveligt talt dunker jorden for at sende seismiske signaler gennem Jorden. Disse signaler modtages af seismometre et stykke væk. Geologiske strukturer under jorden detekteres ved den måde, de reflekterer, bøje og på anden måde ændre thumper truckens seismiske bølger.

Når seismologer udfører disse undersøgelser i nærheden af ​​klitter, imidlertid, de bemærker, at deres signaler ikke kommer tydeligt igennem.

"Landmålere har bemærket en masse støj, " sagde Matthew Arran, en ph.d. studerende i Institut for Anvendt Matematik og Teoretisk Fysik ved University of Cambridge i Storbritannien. "Nogle gange kan man virkelig ikke læse noget... Så vi spørger, hvad er denne sandklitstøj, og kan vi gøre noget for at undgå det."

Arran er hovedforfatter til en rapport om arbejdet i Journal of Geophysical Research:Solid Earth , et tidsskrift fra American Geophysical Union.

For at forstå sandklitstøjen, Arran og hans kolleger skabte en matematisk simulation af en halvmåneformet barchan-klit på en flad jordplads. Derefter simulerede de en thumper-lastbils seismiske signal for at se, hvad klitterne gjorde ved det seismiske signal, der blev registreret af seismometrene.

De fandt, at klitter kan fungere som ekkokamre for seismiske bølger, reflekterer dem og genudsender dem i et stykke tid efter, at det oprindelige seismiske signal er døde. Sandklitter er lavet af løsere materiale end jorden under dem. Denne forskel i materiale betyder, at seismiske bølger bevæger sig med forskellige hastigheder i klitterne og jorden. I den virkelige verden bliver det endnu mere kompliceret, fordi der ofte er yderligere lag med varierende tæthed og løshed i klitter, som yderligere kan ændre de seismiske bølger.

Forskerne flyttede den simulerede seismiske signalkilde og seismometre rundt i simuleringen for at se, om der var nogle steder, der forårsagede mindre af denne støjende ekkokammereffekt. De fandt positioner mod vinden fra den simple barchan-klit modtog mindre seismisk støj. De fandt også, at deres simulerede klit var følsom over for nogle seismiske bølgefrekvenser og ikke andre, hvilket tyder på, at landmålere kan prøve forskellige frekvenser af seismiske signaler, da nogle måske ikke satte gang i ekkoet i klitterne så meget som andre.

Arran sagde, at næste skridt er, at videnskabsmænd går ud i marken og tester disse ideer. Han håber, at den nye undersøgelse vil give landmålere et sted at starte, når de leder efter en ideel måde at udføre deres seismiske undersøgelser på.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra AGU Blogs (http://blogs.agu.org), et fællesskab af blogs om jord- og rumvidenskab, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.