|
5 g S# ^' Z# N$ v/ k
7 Z; B2 n' C8 C5 r
长须鲸的响亮叫声可以帮助研究海床结构。（图片来源：WILDESTANIMAL）
( B1 k" c, ~/ S/ M1 J6 O( y) X/ o' U 撰文 | 斯蒂芬妮·帕帕斯（Stephanie Pappas）
6 Q" f7 j7 t, a8 O/ e. z) C 翻译 | 龚聪
' t4 i% }, F& u9 J+ f 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。 ; m. b _$ f/ }" a0 c: @4 O$ U
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。
/ F( W2 ]7 _* L) E3 y 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。” ; c8 f3 M" V# Y. P3 U" w" @8 p# A' e
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。 & @) {. {' s6 |. V& C$ H9 b
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。 5 Z0 I) @; Q& X
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。
- P$ @. \$ B& _" ^ F7 r2 U: X; n: a' B 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。
7 k" J3 F7 B0 z' d 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。
' y0 J: P' J; t; I4 c “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。” 
/ W+ K6 C3 O. L/ x! ^ 《环球科学》4月新刊现已上市 " |0 ^! d. J2 N- z4 X# s
- K5 v: L6 |0 X, q* u8 n& A1 |2 K 戳图片或阅读原文
; \' y, U+ X- f7 s3 [& E 立即购买  点击【在看】，及时接收我们的内容更新 
. \3 j0 A7 j c( N4 r; ]7 z9 k7 {4 P( o# x" J% ^
7 ~+ {0 E+ O3 q
! j5 O- r, D8 O+ |+ w* e- p4 S% z( A/ B
| 
