|
- |/ ]1 O* @3 `
: @' B! w' z* d9 K* z+ {8 G2 p 长须鲸的响亮叫声可以帮助研究海床结构。（图片来源：WILDESTANIMAL） - I4 `9 {- B+ D3 k" s. v% T) Z
撰文 | 斯蒂芬妮·帕帕斯（Stephanie Pappas）
* O8 Z1 w/ L3 P% A 翻译 | 龚聪
9 t* }, g' ?$ ]$ B 在探测海底之下的地球结构时，科学家找到了一位不可思议的新帮手——长须鲸。长须鲸是20米~25米长的庞然大物，在水中，它们的叫声如同轰鸣的轮船引擎，即使在1000千米外也能听到。《科学》（Science）杂志上的一项新研究表明，这些声音可以帮助绘制海床下2.5千米范围内的地壳结构。
5 _4 a# I4 B3 j' V! W# Z 海床成像系统通常使用大型气枪向下发送声波。声波穿透地壳，再反弹回到海床，并被海床上的仪器接收。通过分析声波信号，研究人员可以解析出它们经过的海床结构。但这样的调查耗资不菲，并且气枪产生的噪声也会对海洋哺乳动物产生负面影响。而这项新研究表明，长须鲸的声音或许可以派上用场。
5 N. S* Z: N4 q6 F& F 瓦茨拉夫 · 库纳（Václav Kuna，这项研究的共同作者）是捷克科学院地球物理研究所的地震学家，他说：“我们又多了一种获取海床结构信息的方法，这实在是太棒了。”
5 ^( O+ C- f/ J* T 当时库纳还在美国俄勒冈州立大学，他在俄勒冈州海岸研究地震时，发现海底地震仪上的一些读数很奇怪。最后，库纳发现它们表示的原来是长须鲸的声音。美国华盛顿大学的海洋地震学家埃米莉 · 罗兰（Emily Roland，并未参与这项研究）说，鲸的声音经常出现在这些仪器的记录中。地震学家通常不喜欢这些鲸的声音。但库纳注意到，有些声音出现在了海底地震仪上，却没有出现在麦克风记录的音频上。这表明，这些信号并非直接来自鲸；相反，它们是从地壳内部反弹回来的声波。
8 z. t# W/ s) K- V& B7 ? _ 要使用鲸的声音进行地壳成像，库纳首先需要确定鲸的大概位置。为此，他计算了长须鲸每次发声产生的两种声波到达海底地震仪的时间 ：第一种是直接到达海底地震仪的声波，第二种则经由海床和海表反射，并最终到达地震仪。 A, c/ n, Z m+ e1 [
美国华盛顿大学海洋地球物理学家威廉 · 威尔科克（William Wilcock，并未参与这项研究）说，长须鲸发出的叫声响亮，频率为每秒一次，相较于连续的声音来说，更易于分析。他还指出，除了冰雪覆盖的北极地区，海洋中几乎任何地方都能发现这些鲸，因此很多海域的海床成像都可以利用它们的声音。
7 Z& S/ U) }) u5 a; d 库纳说，这项新技术也有局限性。与气枪冲击波相比，长须鲸的声音频率范围较窄，因此产生的海床图像没有那么清晰。另外，只有在相对平坦的海底，我们才能仅用一台地震仪就确定鲸的位置并使用它们的声音。在海底坡地或山区等地区，必须使用更多的地震仪。
1 C. I U5 p' E2 }. j9 V 尽管如此，罗兰表示，普遍存在的鲸的声音意味着，我们或许可以在历史地震数据中获取新发现。并且，测量鲸的声音对其他学科也有益处。例如在气候学中，鲸的声音可以让我们更好地估计海底沉积物中的碳储量；在地震学中能够用以精确地确定地震位置和监测断层等。 4 ^8 ?$ Z# h9 \) o1 A1 g
“鲸的声音不仅是免费的，而且始终都存在，”库纳说，“如果我们至少能将鲸的声音作为其他信号的补充，这将是一场双赢。”  " X$ f+ Z, F& f" Y: _ U; N
《环球科学》4月新刊现已上市 # X1 Y6 I) O% Q$ E8 ~* l
& d+ \3 [. P0 o M1 ?; D 戳图片或阅读原文
$ _- n5 N T* F0 Z; I8 ]2 c) j& } 立即购买  点击【在看】，及时接收我们的内容更新  - l/ T) y9 R, d2 l5 N
; A b! E7 z4 v+ L8 _! q( w, o& v/ w. V
9 N( G+ G4 w. W
1 f4 N% h3 m0 \" e, y9 V
| 
