Wetenschappers hebben lang gezocht naar nauwkeurige monitoring van seismische activiteit om natuurlijke fenomenen zoals aardbevingen, vulkaanuitbarstingen en het lekken van vloeistoffen die diep onder de grond zijn opgeslagen. Time-lapse vierdimensionale seismische monitoringonderzoeken die gebruik maken van een actieve seismische bron kunnen de ondergrond nauwkeurig in kaart brengen, en het vergelijken van resultaten van verschillende onderzoeken kan laten zien hoe vloeistoffen zoals CO ₂ verplaatsen in diepe geologische reservoirs. Echter, de kosten van dergelijke onderzoeken beperken hoe vaak gegevens kunnen worden verzameld, wat betekent dat latere analyse vaak een slechte temporele resolutie heeft. Een alternatief dat een continue dataset levert, is de passieve monitoring van seismisch omgevingsgeluid, maar de nauwkeurigheid van deze benadering hangt af van de omgevingsbronnen, die in de loop van de tijd kan veranderen.

In een recent gepubliceerd artikel in Geofysica , een team van onderzoekers van Kyushu University en industriële en overheidsvertegenwoordigers uit Japan en Canada rapporteren een nieuwe methode voor het nauwkeurig monitoren van de ondiepe ondergrond met een hoge ruimte-tijdresolutie. De methode is ontwikkeld met behulp van gegevens van 2014 tot 2016 die zijn verzameld door het Accurately Controlled Routinely Operated Signal System (ACROSS) in de Aquistore CO ₂ opslagplaats in Saskatchewan, Canada.

Het verkrijgen van een karakterisering met hoge resolutie van de ondiepe ondergrond was voorheen beperkt door het aantal OVERIGE eenheden. De onderzoekers hebben dit obstakel nu overwonnen. Hoofdauteur Tatsunori Ikeda zegt:"Door oppervlaktegolfanalyse met ruimtelijk venster toe te passen, konden we de ruimtelijke variatie van oppervlaktegolfsnelheden bestuderen met behulp van gegevens van een enkele ACROSS-eenheid."

Het onderzoeksteam valideerde hun methode aan de hand van gegevens verzameld van honderden meetapparatuur voor geofoons die zich rond de ACROSS-eenheid bevinden en een rekenmodel van de site. Hun analyse van de oppervlaktegolven toont ruimtelijke variatie in de oppervlaktegolfsnelheden, en de impact van seizoensweer op deze snelheden. Bevestiging van de nauwkeurigheid van de methode benadrukt het potentieel om veranderingen in de ondiepe ondergrond te identificeren die kunnen worden veroorzaakt door natuurlijke fenomenen of vloeistoffen die uit opslaglocaties veel dieper onder de grond lekken.

Naast het samenbrengen van experts van verschillende organisaties in Japan en Canada, de publicatie is een nieuwe stap voorwaarts voor onderzoekers van het International Institute for Carbon-Neutral Energy Research (I2CNER) van Kyushu University. Co-auteur Takeshi Tsuji zegt:"De aanpak draagt ​​bij aan ons lopende werk in Kyushu University om een ​​verkleind, continu en gecontroleerd seismisch monitoringsysteem." De onderzoekers hebben het verkleinde monitoringsysteem in gebruik genomen bij het geothermische en vulkanologische onderzoeksstation Kuju op het Japanse Kyushu-eiland.