La sismologie a un problème de Big Data. Les sismologues de la Northwestern University pensent que les citoyens ordinaires sont la solution.

Cet hiver, une équipe d'étudiants et de professeurs du nord-ouest a lancé "Earthquake Detective, " un projet interactif qui sollicite l'aide de volontaires pour trier des bandes de données provenant des dizaines de milliers de sismogrammes du monde. En triant et en classant les séismes, tremblements et bruits de fond constants enregistrés dans des fenêtres temporelles particulièrement intéressantes, les bénévoles peuvent aider les chercheurs à mieux comprendre les événements sismiques et les conditions dans lesquelles ils se produisent.

« La classification de ces données nous aidera à brosser un tableau plus complet du moment où des tremblements de terre plus importants peuvent déclencher de plus petits ou des tremblements, " a déclaré Suzan van der Lee, sismologue et professeur de sciences de la Terre et des planètes au Weinberg College of Arts and Sciences de Northwestern. "Ensuite, nous pouvons apprendre quelles conditions sont favorables et quels facteurs doivent s'aligner pour leur permettre de se produire, ce qui, en fin de compte, pourrait également informer l'inverse de la façon dont les petits événements sismiques interagissent avec les grands. »

Vivian Tang a conçu le projet après avoir collaboré pendant un an avec Kevin Chao, un chercheur en science des données au Northwestern Institute on Complex Systems et un expert en activité sismique déclenchée dynamiquement. Les données collectées à partir des sismogrammes du monde entier sont déjà compilées dans une gigantesque archive en libre accès. Tang s'est senti inspiré en pensant aux informations cachées enfouies dans toutes ces données, mais submergé par l'idée d'exploiter tout cela.

« Il y a eu une explosion de données en sismologie, " dit Tang, un sismologue et Ph.D. candidat dans le laboratoire de Van der Lee. "Il y a tout simplement trop de données à parcourir, c'est pourquoi j'ai voulu lancer un projet de science citoyenne qui demande l'aide de bénévoles."

Pour rendre le projet convivial, Tang s'est associé à un autre doctorant de Northwestern. candidat Boris Rösler, qui a écrit un code informatique qui a transformé les fréquences sismiques en hauteurs audibles. Les sismogrammes enregistrent en continu les mouvements infimes de la surface de la Terre avec une série de lignes ondulées. Pour un œil non averti, il est presque impossible de déterminer quelles lignes sont causées par un tremblement et lesquelles proviennent peut-être d'une tempête, arbre qui tombe, un animal errant ou une rame de métro qui passe.

En transformant ces lignes ondulées en fichiers audio, l'équipe de Northwestern a permis aux bénévoles de classer plus facilement les types d'événements. Tout ce qu'ils ont à faire est d'écouter les différences entre les sons. Avec un tremblement de terre, par exemple, il y a une soudaine libération d'énergie qui ressemble à une porte qui claque. Un tremblement, d'autre part, est une lente libération d'énergie qui peut ressembler davantage à un train qui gronde sur des rails. Ensuite, il y a un bruit de fond, qui peut ressembler à n'importe quoi, d'une baleine à des "extraterrestres" en passant par un sifflement.

Après avoir suivi un court tutoriel en ligne, les volontaires apprennent à classer ces sons et à les trier des bruits ambigus causés par la construction, des vents forts ou même des matchs de sport bruyants.

"Avec les fichiers audio, les volontaires n'ont pas besoin d'être sismologues ou géologues, " a déclaré Tang. " Ils peuvent simplement écouter ces fichiers de n'importe où et distinguer s'il s'agit d'un tremblement de terre, tremblement ou juste un bruit de fond."

"On dirait que nos oreilles peuvent entendre beaucoup plus que nos yeux ne peuvent voir, " a ajouté Van der Lee.

Jusque là, près de 900 bénévoles œuvrent pour en classer plus de 16, 000 sons. Après qu'un dossier soit classé par au moins 10 personnes, alors le dossier est considéré comme clos. L'équipe Earthquake Detective se concentre initialement sur les événements sismiques en Amérique du Nord, mais continuera d'ajouter des fichiers audio au site Web à mesure que le projet se développe.

Une fois que les volontaires ont classé suffisamment de données, les sismologues et les scientifiques des données peuvent intégrer les données dans des modèles sismiques qui pourraient aider les scientifiques à mieux comprendre comment, où, quand et pourquoi les tremblements de terre se produisent.