Le Système international de surveillance est le premier réseau sismique mondial de surveillance des essais d'armes nucléaires dans le monde. Pour étendre les capacités de détection du système, cependant, les observateurs internationaux devraient rechercher les données, méthodes et l'expertise des réseaux sismiques régionaux plus petits.
Dans un article publié dans le cadre d'une prochaine section thématique sur les réseaux sismiques régionaux en Lettres de recherche sismologique , Le sismologue de l'Université de l'Utah, Keith Koper, explique comment le travail des réseaux sismiques régionaux en Amérique du Nord contribue à la surveillance des essais nucléaires, en particulier dans le cas d'explosions à faible rendement. Koper est le directeur des stations sismographiques de l'Université de l'Utah.
La nécessité de détecter les explosions à faible rendement - celles avec un rendement inférieur à 0,5 kilotonne et provoquant des événements sismiques entre la magnitude 1,0 et 3,0 - est devenue plus pressante, compte tenu des rapports contradictoires sur les tests russes à faible rendement sur sa base insulaire arctique de Novaya Zemlya et en Corée du Nord, où les chercheurs ont débattu pour savoir si un événement de 2010 était une explosion ou un tremblement de terre naturel.
"Que ce soit avec un testeur expérimenté comme la Russie ou un testeur inexpérimenté comme la Corée du Nord, le gouvernement américain a un très fort intérêt pour ces petits événements, " a déclaré Koper.
Ces petits événements sismiques ne seraient probablement bien enregistrés qu'à des distances locales de 150 à 200 kilomètres, et sont difficiles à distinguer des tremblements de terre et d'autres types d'explosions industrielles. Réseaux sismiques régionaux, qui opèrent sur des distances locales et créent régulièrement des catalogues de petits tremblements de terre qui doivent être non contaminés par des bruits sismiques non sismiques, sont bien équipés pour relever ces défis.
"C'est en quelque sorte notre pain et notre beurre - la détection, la localisation et l'estimation de la taille de ces petits événements, " a noté Koper. "C'est une façon pour les réseaux régionaux en Amérique du Nord de contribuer à cet important problème de sécurité mondiale."
Dans le journal SRL, Koper offre plusieurs exemples de la façon dont les réseaux sismiques régionaux ont fourni des données qui peuvent être utiles à la surveillance nucléaire internationale. La plupart des réseaux sismiques régionaux en Amérique du Nord se concentrent sur une « caractéristique sismo-tectonique particulière qui justifie une surveillance supplémentaire par rapport à ce que vous pourriez obtenir d'un réseau mondial ou national, " dit Koper, comme la zone de faille de New Madrid dans le centre des États-Unis ou la zone de subduction de Cascadia dans le nord-ouest du Pacifique.
Les données de plusieurs réseaux régionaux nord-américains aident les sismologues à affiner certaines des techniques habituelles qu'ils utilisent pour distinguer les explosions des séismes naturels, comme comparer les ondes sismiques de surface et de corps et calculer le rapport entre les ondes P et les ondes S. (Les ondes P compriment la roche dans la même direction que le mouvement de l'onde, tandis que les ondes S déplacent la roche perpendiculairement à la direction de l'onde.) Bien que ces techniques puissent identifier les tremblements de terre à une distance régionale et mondiale, les données recueillies par les réseaux régionaux suggèrent que ces techniques peuvent ne pas fonctionner de la même manière sur des distances locales.
Des régions spécifiques peuvent fournir d'autres informations importantes pour le suivi. Par exemple, la géologie du nord-est des États-Unis ressemble davantage aux sites d'essai asiatiques qu'à la géologie de l'ouest de l'Amérique du Nord. "Si vous êtes vraiment intéressé à détecter des choses dans, Disons, Corée du Nord, le nord-est des États-Unis est un meilleur analogue géologique, " a déclaré Koper.
Au-delà de l'IMS, La discrimination des essais nucléaires à faible rendement est également un sujet d'intérêt pour des agences comme le département américain de la Défense et des laboratoires nationaux. Dans l'Utah, par exemple, le laboratoire de recherche de l'armée de l'air a fourni des fonds aux opérateurs de réseaux régionaux pour créer un catalogue d'heures, emplacements et tailles des explosions minières dans l'Utah. "Pour les personnes qui testent de nouvelles méthodes de discrimination, peut-être basé sur l'apprentissage automatique ou quelque chose comme ça, nous pouvons fournir cette belle, catalogue de vérité terrain, " a déclaré Koper.
