600 sensoren die op en rond de Alpen zijn geplaatst, vormen het grootste academische seismografische netwerk ter wereld. Het AlpArray-project zal een beter begrip van het ontstaan ​​van de Alpen mogelijk maken, evenals homogene seismische gevarenkaarten van de Alpenregio's. Bestaande uit 36 ​​instellingen uit 11 landen, het project wordt gecoördineerd door wetenschappers van de ETH Zürich en de Universiteit van Lausanne en wordt ondersteund door de Swiss National Science Foundation (SNSF).

"We gebruiken extreem gevoelige stations", legt György Hetényi uit, SNSF-hoogleraar aan de Universiteit van Lausanne en eerste auteur van de publicatie waarin de implementatie van het netwerk wordt beschreven. "De stations kunnen een milde aardbeving in Japan detecteren, evenals duizenden seismische gebeurtenissen die elk jaar plaatsvinden in Zwitserland, 99% waarvan de bevolking niet op de hoogte is."

Het primaire doel van het project is om de structuur en samenstelling van de lithosfeer (tot honderd kilometer onder de Alpen) en de bovenmantel van de aarde (tot 660 kilometer) beter te begrijpen. Het is op deze diepten dat de sporen van oude oceaanbodems die tientallen miljoenen jaren oud zijn, te vinden zijn. Tektonische bewegingen gaan aan de oppervlakte door en veroorzaken de huidige aardbevingen in de Alpenregio's, legt Hetényi uit. De verzamelde gegevens maken het mogelijk om de catalogi van evenementen die door Europese landen worden bijgehouden, te vergelijken en te standaardiseren, en zo de waarschijnlijkheidsschattingen voor aardbevingen te verfijnen.

Tweeduizend meter onder de zee

De helft van het netwerk bestaat uit bestaande stationaire seismografen. De andere helft bestaat uit mobiele sensoren, verdeeld over de twee jaar van het project en zowel ondergronds als in schuren in hoge bergweiden geplaatst. "Onze partners overtuigen om zoveel stations tegelijk beschikbaar te stellen, was niet eenvoudig, maar het is de enige manier om dit netwerk te creëren en toch de kosten onder controle te houden. Slechts vier landen moesten nieuwe sensoren kopen." Gelanceerd door Zwitserland, AlpArray wordt beheerd door Edi Kissling en Irene Molinari van ETH Zürich, John Clinton van de Zwitserse Seismologische Dienst en György Hetényi van de Universiteit van Lausanne. Het Zwitserse deel van het project wordt ondersteund door een Sinergia-subsidie ​​van de SNSF.

De sensoren werden in een hexagonaal netwerk geplaatst, analoog aan de celstructuur van een bijenkorf. "Het was de meest efficiënte manier om een ​​dichte geometrie te bereiken gezien de vaste stations", legt Hetényi uit. "Geen enkel deel van de bestudeerde regio is meer dan 30 kilometer verwijderd van een sensor." AlpArray strekt zich uit over meer dan 200 kilometer rond de Alpen, van de Pyreneeën tot Hongarije en van Frankfurt tot Corsica. Dertig sensoren werden geïnstalleerd op de bodem van de Middellandse Zee. "Pas nadat we ze afgelopen februari weer hadden uitgevist, kregen we de bevestiging dat ze goed hadden gewerkt. omdat de waterkolom erboven draadloze transmissie verhindert", zegt Hetényi. Het diepste station ligt 2771 meter onder zee; de hoogste ligt op een hoogte van 3005 meter.

Een "echografie" van de Alpen

Het in kaart brengen van de Alpenstructuur is vergelijkbaar met het doen van een echografie:de sensoren registreren de echo van seismische golven die weerkaatsen op de diepe lagen van de aarde. Door de aankomsttijden van de golven op verschillende sensoren te vergelijken, kunnen de onderzoekers de positie van de laag en de samenstelling ervan trianguleren, aangezien deze laatste invloed heeft op de voortplantingssnelheid van de golven.

De geregistreerde schokken zijn het gevolg van kleine seismische gebeurtenissen in Europa en gematigde aardbevingen over de hele aarde. Het netwerk kan zelfs omgevingsgeluid gebruiken, zoals uit de deining van de zee, om informatie te verkrijgen over geologische structuren in de buurt van het oppervlak, tot een diepte van enkele tientallen kilometers.

Het AlpArray-netwerk is sinds juli 2017 volledig operationeel. De eerste resultaten worden in 2019 verwacht.