Tajemnice ziemskich dźwięków

Wydaje się, że pierwsze było nagranie zarejestrowane przez internautę z Kijowa w sierpniu 2011 r. W warstwie obrazowej nic specjalnego – nudne kadry pokazują typowe blokowisko o zachodzie słońca – za to ścieżka dźwiękowa wywołuje ciarki na plecach. Gdzieś z przestrzeni płyną ponure, zgrzytliwe dźwięki o niskim tonie i głębokiej barwie, przypominające chwilami róg pasterski lub trombitę. Naprawdę przerażające! Amatorski film wywołał ogromne zainteresowanie internautów, a na efekty nie trzeba było długo czekać. Natychmiast posypała się lawina klipów ze wszystkich stron świata. Naukowcy nie zabrali jeszcze głosu w tej sprawie, z wyjątkiem profesora geofizyki Elczina Chaliłowa z Azerbejdżanu, pozostającego nieco na uboczu oficjalnej nauki. Twórca kontrowersyjnego przyrządu do prognozowania trzęsień ziemi o nazwie Atropatena stwierdził ostatnio, że są to fale „akustyczno-grawitacyjne”, wynikające z silnego wiatru słonecznego oddziałującego na granicy jonosfery i atmosfery, które zwiastują silne wstrząsy tektoniczne w najbliższej przyszłości. Oświadczenie profesora padło na podatny grunt, bo już wcześniej na forach internetowych wiązano ponure melodie z głosem biblijnych trąb wieszczących rychłą zagładę świata, oczywiście, zgodnie z przepowiednią Majów, w grudniu 2012 r. Jednak żarty na bok – czy te dźwięki, o ile nie są zwykłą mistyfikacją, jedną z wielu urban legend – można jakoś racjonalnie wytłumaczyć? Wiele tropów wskazuje na ich podziemną genezę. Amatorskie hipotezy wiążą je z powolnym ruchem płyt tektonicznych, trzęsieniami ziemi, zjawiskami krasowymi i przepływem wód podziemnych. Grzmoty i szumy Jak wiadomo, skorupa ziemska jest podzielona głębokimi rozłamami na kilkanaście wielkich płyt tektonicznych (POLITYKA 16), które pozostając w nieustannym ruchu ścierają się ze sobą, podobnie jak tafle kry na rzece. Ten ruch jest niesłychanie powolny i na ogół płynny dzięki przekształceniom plastycznym mas skalnych, ale czasami mechanizm się zacina. W głębi ziemi rosną wtedy naprężenia, wyzwalane w końcu jako seria wstrząsów, demolujących przede wszystkim strefy położone na granicach płyt tektonicznych. Czy ta aktywność może generować efekty akustyczne? Teoretycznie tak. Drgania gruntu mogą wywołać drgania powietrza, a te słyszymy jako dźwięk. Wątpliwości budzi fakt, że nagrania z dziwnymi dźwiękami pochodzą w większości z miejsc oddalonych o tysiące kilometrów od stref najbardziej aktywnych sejsmicznie, często z zupełnie spokojnych wnętrz kontynentów. O tym, że trzęsienia ziemi są zdolne do akustycznych sztuczek, wiedziano od starożytności. W 1938 r. brytyjski sejsmolog Charles Davison, po żmudnych poszukiwaniach w archiwach, opublikował ponad 20 tys. opisów dźwięków, jakie słyszano w czasach historycznych przed trzęsieniami ziemi i w ich trakcie. W relacjach świadków powtarzały się określenia porównujące je z dalekimi odgłosami gromów, salw armatnich, eksplodujących kotłów parowych. Nowsze dane zawierają ankiety przesyłane do amerykańskiej służby geologicznej USGS w ramach akcji „Did you feel it?” oraz badań terenowych we francuskich Pirenejach. Wydawać by się mogło, że opisów dźwięków nie jest dużo, zważywszy że trzęsień ziemi rejestruje się prawie 3 mln rocznie. Sejsmologów to jednak nie dziwi. Większość trzęsień, według naukowców, powinna być całkowicie niema, a hałas rejestrowany w czasie tych katastrof pochodzi głównie od walących się budynków i infrastruktury. Fale sejsmiczne mają bowiem zbyt niską częstotliwość, by mogły wywołać słyszalne drgania powietrza. Ucho ludzkie reaguje na dźwięki w zakresie 20 Hz – 20 kHz, a fale sejsmiczne mają zwykle częstotliwość rzędu ułamków herca. Mogą natomiast generować fale akustyczne niskiej częstotliwości, zwane infradźwiękami, niesłyszalne dla człowieka, ale odczuwane prawdopodobnie przez niektóre zwierzęta. Jednak podczas wielu trzęsień ziemi, zwłaszcza słabych, emitowane są również fale sejsmiczne o częstotliwości sięgającej 50 Hz, a te powinny wywołać słyszalne efekty. Przekonał się o tym dr David Hill z USGS, który w 1976 r. rozwiesił czułe mikrofony wzdłuż uskoku Imperial w południowej Kalifornii, znanego ze swej ciągłej aktywności sejsmicznej. Pewnej cichej nocy udało mu się zarejestrować dźwięki podobne do odległych uderzeń piorunów, przechodzące w szum silnego wiatru. Sejsmometry zarejestrowały jednocześnie słabe trzęsienie ziemi, prawie niewyczuwalne dla człowieka. Raporty meteorologiczne wykluczyły pojawienie się w tym rejonie burz, pogoda była stabilna jak zwykle w pustynnej części Kalifornii. Doświadczenie dr. Hilla powtórzyły inne służby geologiczne, interesowano się nim w Japonii, Francji i we Włoszech. Przez jakiś czas sejsmolodzy żywili nawet nadzieję, że efekty akustyczne pozwolą bardziej precyzyjnie lokalizować ogniska słabych trzęsień ziemi, zwłaszcza na terenach ubogich w sieć sejsmiczną, gdzie kluczową rolę odgrywają relacje świadków. Rychło okazało się jednak, że obserwatorzy słyszą sejsmiczne grzmoty, ale nie są w stanie podać kierunku, z którego dochodzą, co związane jest z fizjologicznymi cechami naszego słuchu, słabo różnicującego niskie dźwięki. Akustyka trzęsień ziemi stała się niszową częścią sejsmologii i dzisiaj ma znaczenie raczej historyczne. Niesłusznie zresztą, bo co jakiś czas uczeni nękani są przez obywateli zaniepokojonych pojawieniem się dziwnych odgłosów przy braku odczuwalnych oznak trzęsienia ziemi. Ostatnio zdarzyło się to w małym miasteczku Clintonville, w amerykańskim stanie Wisconsin. Przez ostatnie dwa tygodnie marca tego roku straż pożarna była bombardowana zgłoszeniami o dziwnych dźwiękach, przypominających odgłosy grzmotów, rur zrzucanych z ciężarówki, a nawet pistoletów pneumatycznych do paintballa. 27 marca odebrano 65 telefonów, co skłoniło wreszcie sejsmologów do rozstawienia wokół miasteczka mobilnych stacji pomiarowych. Podczas kolejnej niespokojnej nocy wykryto kilkanaście płytkich trzęsień ziemi, o ogniskach położonych niedaleko od siebie, zwanych w sejsmologii rojem trzęsień ziemi. Wstrząsy były zupełnie niewyczuwalne dla człowieka, a efekty akustyczne według naukowców związane były z budową geologiczną regionu, gdzie przeważają skały krystaliczne, bardzo dobrze transmitujące drgania i działające jak membrana ogromnego bębna. Działa Seneki W 1850 r. James Fenimore Cooper (ten sam, który napisał „Ostatniego Mohikanina”) opublikował opowiadanie „The Lake Guns”, w którym opisał dziwne odgłosy, słyszane od dawna w pobliżu jeziora Seneca, w stanie Nowy Jork. Dźwięki przypominające odległy huk armat słyszeli też mieszkańcy Wschodniego Wybrzeża Stanów Zjednoczonych. Powtarzały się tak często, że nadano im nazwę dział Seneki. Podobne zjawiska akustyczne znane są z innych części świata, gdzie noszą nazwy regionalne: w Bangladeszu to działa Barisol, w Japonii – uminari, na Filipinach – retumbos, w Belgii i Holandii – mistpoeffers, we Włoszech – brontidi albo marinas. Wszędzie związane są z wybrzeżami mórz albo dużych jezior, jednak nigdy nie słyszano ich na pełnym morzu. Huk bywa tak głośny, że powoduje zatrzaskiwanie otwartych drzwi, drżenie szyb, a nawet odczuwalne przez ludzi zmiany ciśnienia powietrza. Zdarzają się najczęściej jesienią – przy pięknej, słonecznej pogodzie i bezchmurnym niebie, ale bywają też w czasie gorszej pogody, nigdy jednak burzowej. Próbowano je wyjaśnić na wiele sposobów, ale żadna z hipotez nie znalazła naukowego potwierdzenia. Najnowsze doniesienia z 2003 r. wiązano z ćwiczeniami odrzutowców amerykańskiej marynarki wojennej, którym zdarzało się, mimo zakazu, przekraczać barierę dźwięku nad terenami zabudowanymi. Co jednak zrobić ze starszymi, XIX-wiecznymi, z czasów, kiedy samolotów jeszcze nie było? Podejrzane było zawsze wojsko, bo huk do złudzenia przypominał odgłos armat, jednak nigdy nie stwierdzano związku