長須鯨的響亮叫聲可以幫助研究海床結構。（圖片來源：WILDESTANIMAL）

撰文 | 斯蒂芬妮·帕帕斯（Stephanie Pappas）

翻譯 | 龔聰

長須鯨是20米~25米長的龐然大物，在水中，它們(men) 的叫聲如同轟鳴的輪船引擎，即使在1000千米外也能聽到。《科學》（Science）雜誌上的一項新研究表明，這些聲音可以幫助繪製海床下2.5千米範圍內(nei) 的地殼結構。

海床成像係統通常使用大型氣槍向下發送聲波。聲波穿透地殼，再反彈回到海床，並被海床上的儀(yi) 器接收。通過分析聲波信號，研究人員可以解析出它們(men) 經過的海床結構。但這樣的調查耗資不菲，並且氣槍產(chan) 生的噪聲也會(hui) 對海洋哺乳動物產(chan) 生負麵影響。而這項新研究表明，長須鯨的聲音或許可以派上用場。

瓦茨拉夫 · 庫納（Václav Kuna，這項研究的共同作者）是捷克科學院地球物理研究所的地震學家，他說：“我們(men) 又多了一種獲取海床結構信息的方法，這實在是太棒了。”

當時庫納還在美國俄勒岡(gang) 州立大學，他在俄勒岡(gang) 州海岸研究地震時，發現海底地震儀(yi) 上的一些讀數很奇怪。最後，庫納發現它們(men) 表示的原來是長須鯨的聲音。美國華盛頓大學的海洋地震學家埃米莉 · 羅蘭(lan) （Emily Roland，並未參與(yu) 這項研究）說，鯨的聲音經常出現在這些儀(yi) 器的記錄中。地震學家通常不喜歡這些鯨的聲音。但庫納注意到，有些聲音出現在了海底地震儀(yi) 上，卻沒有出現在麥克風記錄的音頻上。這表明，這些信號並非直接來自鯨；相反，它們(men) 是從(cong) 地殼內(nei) 部反彈回來的聲波。

要使用鯨的聲音進行地殼成像，庫納首先需要確定鯨的大概位置。為(wei) 此，他計算了長須鯨每次發聲產(chan) 生的兩(liang) 種聲波到達海底地震儀(yi) 的時間 ：第一種是直接到達海底地震儀(yi) 的聲波，第二種則經由海床和海表反射，並最終到達地震儀(yi) 。

美國華盛頓大學海洋地球物理學家威廉 · 威爾科克（William Wilcock，並未參與(yu) 這項研究）說，長須鯨發出的叫聲響亮，頻率為(wei) 每秒一次，相較於(yu) 連續的聲音來說，更易於(yu) 分析。他還指出，除了冰雪覆蓋的北極地區，海洋中幾乎任何地方都能發現這些鯨，因此很多海域的海床成像都可以利用它們(men) 的聲音。

庫納說，這項新技術也有局限性。與(yu) 氣槍衝(chong) 擊波相比，長須鯨的聲音頻率範圍較窄，因此產(chan) 生的海床圖像沒有那麽(me) 清晰。另外，隻有在相對平坦的海底，我們(men) 才能僅(jin) 用一台地震儀(yi) 就確定鯨的位置並使用它們(men) 的聲音。在海底坡地或山區等地區，必須使用更多的地震儀(yi) 。

盡管如此，羅蘭(lan) 表示，普遍存在的鯨的聲音意味著，我們(men) 或許可以在曆史地震數據中獲取新發現。並且，測量鯨的聲音對其他學科也有益處。例如在氣候學中，鯨的聲音可以讓我們(men) 更好地估計海底沉積物中的碳儲(chu) 量；在地震學中能夠用以精確地確定地震位置和監測斷層等。

“鯨的聲音不僅(jin) 是免費的，而且始終都存在，”庫納說，“如果我們(men) 至少能將鯨的聲音作為(wei) 其他信號的補充，這將是一場雙贏。”

關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號，在對話框：
回複【最新活動】，了解近期科普活動
回複【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】，了解最新科普研學營
回複【科普課堂】，了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】，了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】，了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】，學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】，了解更多博物學院活動詳情