Als je in de aarde kijkt, heb je een signaal nodig dat door rotsen kan dringen, mineralen en ander ondoorzichtig materiaal. Seismische golven vertegenwoordigen zo'n signaal. Door ze op te nemen met een seismometer, onderzoekers kunnen uit de geregistreerde gegevens conclusies trekken over de toestand van de ondergrond waar de golven doorheen zijn gegaan. Kennis van spanningen in de ondergrond of rekschommelingen is net zo belangrijk voor de veiligheid in de bouw en mijnbouw, bijvoorbeeld, zoals het is voor het bewaken van geologische processen in vulkanen en breukzones. Nutsvoorzieningen, Christoph Sens-Schönfelder van het GFZ German Research Centre for Geosciences in Potsdam en Tom Eulenfeld van de University of Jena hebben kunnen aantonen dat de seismische golven die door de branding worden opgewekt, samen met het effect van de getijden van de aarde op de ondergrond, kan worden gebruikt om de eigenschappen van de aarde beter te begrijpen.

Seismische golven geven niet alleen informatie over de structuur van het aardmateriaal, maar ook over de krachten die erop werken. Bijvoorbeeld, vervormingen van de ondergrond veranderen de snelheid waarmee een golf reist. Om conclusies te trekken over de ondergrondse krachten uit de snelheid, echter, er zijn gegevens nodig over hoe het materiaal onder bekende omstandigheden op vervormingen reageert. Tot nu, dergelijke gegevens zijn alleen beschikbaar uit laboratoriumexperimenten, niet van het veld.

Christoph Sens-Schönfelder en Tom Eulenfeld zijn er nu voor het eerst in geslaagd om met één enkele seismometer te meten hoe gevoelig seismische golven reageren op de vervorming van het materiaal van de aarde waardoor ze zich voortplanten. Om dat te bereiken, de onderzoekers evalueerden de snelheid van het seismische geluid dat door de branding wordt gegenereerd. Ze rapporteren hierover in het journaal Fysieke beoordelingsbrieven .

Het meten van vervormingen in het binnenste van de aarde vanaf het oppervlak

"We gebruiken twee verschillende signalen die de omgeving ons van nature geeft, " legt Christoph Sens-Schönfelder uit. "Door het getijeffect van de maan en de zon, het heelal voert een permanent deformatie-experiment uit met de aarde. Ze trekken met grote regelmaat op onze planeet. Om dit trekken te observeren, we gebruiken de seismische ruis in de ondergrond die wordt gegenereerd door de branding."

De door Christoph Sens-Schönfelder en Tom Eulenfeld onderzochte relatie maakt het in principe mogelijk de vervormingen in de aarde te meten door middel van opnamen van seismografen op het aardoppervlak zonder dat er in de grond hoeft te worden geboord.

De gegevens die de twee onderzoekers onderzochten, zijn vastgelegd door het Integrated Plate Boundary Observatory in de Atacama-woestijn in het noorden van Chili. Er was verbeterde software nodig om zelfs de kleinste veranderingen in golfsnelheid te detecteren en deze veranderingen te combineren met de vervorming van de ondergrond door de getijden. Aangezien deze getijvervorming met hoge nauwkeurigheid bekend is, het is mogelijk om de ondergrond uitgebreider te karakteriseren dan voorheen.