It seems to me that what is happening is when the 3rd floor toilet flushes, the volume of air in the 3 story length drain pipe needs to go somewhere, and it is venting out through the ground floor toilet.
Eu acredito que sua observação está correta. O problema é que você tem uma válvula AAV (Studor) no vaso sanitário para ventilar. Isso permite que o ar entre, mas não permite a saída de ar. Caso contrário, você teria um cheiro ruim de gás de esgoto.
Assim, quando o vaso sanitário no andar de cima libera um grande volume de água pela pilha de ventilação, o ar é empurrado para cima através do vaso sanitário, já que não pode subir pelo AAV.
A única solução realmente boa é adicionar um orifício ao encanamento do andar de baixo que vai até o sótão e se junta à chaminé de ventilação da casa.
Então, você pode viver com o borbulhar ou instalar uma ventilação padrão para o banheiro.
Boa sorte!