Desde erupciones volcánicas hasta turbinas eólicas, los investigadores están descubriendo cómo las ondas sonoras de frecuencia extremadamente baja viajan grandes distancias y afectan la salud humana. Nuevas instalaciones de investigación están ayudando a los científicos a comprender mejor estas misteriosas ondas acústicas que pueden dar la vuelta al planeta varias veces.
Original investigación del CNRS | Tiempo estimado de lectura: 6 minutos
Artículo
Cuando el volcán Krakatoa de Indonesia entró en erupción en 1883, sus ondas acústicas se detectaron a más de 10.000 kilómetros de distancia, en Londres, no una, sino dos veces. Este evento histórico marcó la primera medición registrada de infrasonidos, misteriosas ondas sonoras por debajo de 20 hercios que pueden viajar distancias increíbles.
“Fue la primera medición de infrasonidos jamás realizada”, recuerda François Coulouvrat, físico especializado en acústica en el Instituto Jean le Rond d’Alembert. “En Londres, la onda se registró dos veces, lo que significa que dio la vuelta a la Tierra al menos dos veces”.
A diferencia de los sonidos de alta frecuencia que se disipan rápidamente, las ondas infrasónicas pueden propagarse a grandes distancias debido a sus largas longitudes de onda. Estas ondas surgen de fuentes tanto naturales como humanas. Como explica Roberto Sabatini, académico del Laboratorio de Mecánica de Fluidos y Acústica de Lyon: “Todos los fenómenos geofísicos emiten infrasonidos: erupciones volcánicas, terremotos, caída de meteoritos, tornados, rayos, auroras boreales, etc.”
Ahora, los investigadores están utilizando nuevas instalaciones y redes de monitoreo para comprender cómo estas ondas sonoras de frecuencia ultrabaja se propagan a través de la atmósfera y potencialmente impactan la salud humana. Un equipo del Laboratorio de Mecánica y Acústica de Marsella ha construido una cabina de infrasonidos especializada para estudiar la percepción humana de estos sonidos normalmente “inaudibles”.
La investigación ha revelado conocimientos sorprendentes sobre la audición humana. “Está ampliamente aceptado que los humanos oímos en la banda de frecuencia entre 20 Hz y 20.000 Hz, con una sensibilidad extrema alrededor de 100-200 Hz, correspondiente a la frecuencia básica de la voz humana, y hasta 4.000 Hz”, indica Sabine Meunier, una especialista en psicoacústica. “Sin embargo, estos umbrales se establecieron en un momento en el que sabíamos poco sobre las frecuencias muy bajas. De hecho, todos nosotros podemos escuchar frecuencias por debajo de 20 Hz en niveles relativamente altos que no son comunes en la vida cotidiana, y nuestros oídos son menos sensibles a frecuencias muy bajas”.
La cabina de pruebas de 40 metros cúbicos, equipada con 72 altavoces, puede reproducir infrasonidos de hasta 100 decibeles. Esto permite a los investigadores estudiar cómo las personas perciben el ruido de las turbinas eólicas y otros sonidos de baja frecuencia. Las sensaciones son únicas: a frecuencias tan bajas, la gente no escucha un tono continuo, sino más bien una sensación de latido regular.
La investigación tiene implicaciones importantes a medida que aumentan las fuentes de infrasonido en todo el mundo. Una red global de 60 estaciones de monitoreo ahora rastrea estas ondas, principalmente para detectar pruebas nucleares, pero también para estudiar las condiciones atmosféricas y potencialmente proporcionar alertas tempranas de tsunamis.
“La señal que recibimos en una estación de infrasonidos depende del origen y de las características de la atmósfera”, detalla Sabatini. “Cada fuente tiene una firma acústica particular. Entonces, si conocemos la fuente, por ejemplo una erupción volcánica o un terremoto en particular, podemos deducir información sobre las características de la atmósfera, especialmente la velocidad y dirección de los vientos estratosféricos, que no podemos medir directamente y que son fundamentales para mejorar los modelos climáticos. .”
Quizás lo más intrigante es que la investigación está arrojando luz sobre por qué algunas personas afirman haber oído misteriosos zumbidos de baja frecuencia que otros no pueden detectar. “Los colegas otorrinolaringólogos a veces se ponen en contacto con nosotros en nombre de pacientes que se quejan de escuchar ruidos de baja frecuencia en sus casas, cuyo origen no pueden identificar y que nada parece detener”, relata Paul Avan, director del Centro de Investigación e Innovación en Audiología Humana. .
Los hallazgos son particularmente relevantes para las comunidades cercanas a parques eólicos e instalaciones industriales. Las normas actuales sobre ruido a menudo no tienen en cuenta adecuadamente los infrasonidos. “En Francia, el ruido ambiental se mide esencialmente en decibeles con ponderación A (dB A)”, señala David Ecotière, director adjunto de la unidad común de investigación sobre acústica ambiental. “Este sistema de ponderación puede tener en cuenta la gran sensibilidad del oído a determinadas frecuencias dándoles más peso, con el fin de evaluar las molestias reales provocadas por ruidos como el del tráfico, la circulación de trenes o un concierto. Sin embargo, la ponderación A no es adecuada para frecuencias inferiores a 125 Hz, ya que aplica un filtro que las reduce en gran medida”.
A medida que los investigadores continúan estudiando estas misteriosas ondas, descubren que el infrasonido es mucho más complejo (y potencialmente impactante) de lo que se pensaba anteriormente. La investigación en curso podría conducir a mejores regulaciones y comprensión de cómo estos sonidos silenciosos afectan nuestro mundo y nuestra salud.
Glosario
- Infrasonido
- Ondas sonoras con frecuencias inferiores a 20 hercios, por debajo del umbral típico del oído humano pero detectables a intensidades elevadas.
- Psicoacústica
- El estudio científico de la percepción del sonido, incluyendo cómo los humanos experimentan e interpretan el sonido.
- Refracción acústica
- La curvatura de las ondas sonoras cuando pasan a través de medios de diferentes temperaturas o densidades en la atmósfera.
- Emisiones otoacústicas
- Sonidos producidos por el oído interno, utilizados para evaluar la función auditiva y la sensibilidad a diferentes frecuencias.
Pon a prueba tus conocimientos
¿Cuál fue la primera medición registrada de infrasonido?
La erupción volcánica del Krakatoa en 1883, detectada por estaciones meteorológicas de Londres a más de 10.000 kilómetros de distancia.
¿Cuál es la intensidad mínima (en decibelios) necesaria para que los humanos escuchen un infrasonido de 20 Hz?
88-90 decibeles, equivalente al nivel de ruido en la cabina de un coche de carreras.
¿Cuántas estaciones de monitoreo de infrasonidos hay en la red global que rastrea las pruebas nucleares?
60 estaciones en todo el mundo, una de las más recientes instalada en Guadalupe en 2020.
¿Qué factor atmosférico afecta la velocidad y dirección de propagación del infrasonido?
Tanto la temperatura como los patrones del viento: el calentamiento aumenta la velocidad del sonido y desvía las ondas verticalmente, mientras que el enfriamiento disminuye la velocidad y desplaza las ondas horizontalmente.
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