Een team van onderzoekers van het Instituut voor Aardwetenschappen Jaume Almera van de Spaanse Nationale Onderzoeksraad (ICTJA-CSIC) heeft de seismische signalen geanalyseerd die worden gegenereerd door de variaties in de waterstroom van de rivier de Aragón als gevolg van het smelten van sneeuw in het bovenste bekken. In de studie, die is gepubliceerd in het tijdschrift PLOS EEN , de onderzoekers beschrijven het identificeren van sneeuwsmeltepisodes uit de temporele variatiepatronen in de seismische gegevens.

De auteurs van de studie gebruikten de gegevens die van 2013 tot 2016 zijn geregistreerd met een seismometer in het Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC) in de Centraal-Spaanse Pyreneeën, op ongeveer 400 m van het rivierkanaal van Aragón. Ze berekenden de dagelijkse spectrogrammen uit de beschikbare datasets geregistreerd door het seismische breedbandstation. Spectrogrammen zijn grafieken waarin de energie van het signaal wordt weergegeven in functie van de frequentie.

"Tijdens de afleveringen van sneeuwsmelt, we hebben seismische signalen kunnen identificeren met een karakteristiek spectrogram waardoor we ze konden onderscheiden van andere seismische bronnen die op de achtergrond van het record aanwezig waren, " legt Jordi Díaz uit, onderzoeker bij ICTJA-CIC en eerste auteur van de studie.

Nadien, de onderzoekers ontwierpen een algoritme om een ​​hiërarchische classificatie van de signaalspectra te maken om gemeenschappelijke patronen te vinden. Op deze manier, ze konden de dagen met sneeuwsmeltepisodes identificeren, evenals de intensiteit van deze processen. De onderzoekers concluderen dat, in het algemeen, de sneeuwsmelt-episodes zijn geconcentreerd in de maanden april en mei. In sommige bijzondere gevallen, zoals in 2013, de onderzoekers waren begin juli zelfs in staat om rivierstijgingen te identificeren die waren afgeleid van het smelten van sneeuw.

"Onze resultaten laten een grote variabiliteit zien tussen de verschillende bestudeerde jaren, wat te wijten is aan de variaties in de atmosferische parameters zoals temperatuur, hitte en neerslag, " legt Jordi Díaz uit.

De auteurs hebben aangetoond dat seismische gegevens kunnen worden gebruikt om automatische dagelijkse schattingen van de intensiteit van het smelten van sneeuw te maken. De stijging van de rivierafvoer als gevolg van het smelten van de sneeuw heeft een dagelijkse cyclus die begint aan het begin van de middag na een paar uur zonneschijn. Volgens deze studie is wanneer de intensiteit van de sneeuwfusie varieert tussen zwak en matig, de stijging van de stroom kenmerkt zich door een merkbare afname tegen het einde van de nachtelijke uren. Tijdens de meest intense sneeuwsmelt-afleveringen, de rivierstroom is stabieler gedurende de dag, maar is nog intenser tijdens de middag.

"Onder goede omstandigheden dat is, met een laag geluidsniveau veroorzaakt door menselijke activiteiten, seismische gegevens kunnen een nuttig hulpmiddel zijn om dit soort hydrologische verschijnselen op lange termijn te bestuderen en te volgen en kunnen een bijdrage leveren, bijvoorbeeld, om de gevolgen van klimaatverandering te begrijpen, " besluit Jordi Díaz.