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海洋生物：長須鯨——海洋中的“地球科學家”
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海洋生物：長須鯨——海洋中的“地球科學家”
長須鯨的響亮叫聲可以幫助研究海床結構。圖片來源：WILDESTANIMAL
在探測海底之下的地球結構時，科學家找到了一位不可思議的新幫手——長須鯨。長須鯨是20米~25米長的龐然大物，在水中，它們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，並被海床上的儀器接收。通過分析聲波信號，研究人員可以解析出它們經過的海床結構。但這樣的調查耗資不菲，並且氣槍產生的噪聲也會對海洋哺乳動物產生負麵影響。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：“我們又多了一種獲取海床結構信息的方法，這實在是太棒了。”
圖片來源：Pixabay
當時庫納還在美國俄勒岡州立大學，他在俄勒岡州海岸研究地震時，發現海底地震儀上的一些讀數很奇怪。最後，庫納發現它們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（Emily Roland，並未參與這項研究）說，鯨的聲音經常出現在這些儀器的記錄中。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，它們是從地殼內部反彈回來的聲波。
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。為此，他計算了長須鯨每次發聲產生的兩種聲波到達海底地震儀的時間 ：第一種是直接到達海底地震儀的聲波，第二種則經由海床和海表反射，並最終到達地震儀。
美國華盛頓大學海洋地球物理學家威廉·威爾科克（William Wilcock，並未參與這項研究）說，長須鯨發出的叫聲響亮，頻率為每秒一次，相較於連續的聲音來說，更易於分析。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的聲音。
圖片來源：www.kfeiei.cn
庫納說，這項新技術也有局限性。與氣槍衝擊波相比，長須鯨的聲音頻率範圍較窄，因此產生的海床圖像沒有那麽清晰。另外，隻有在相對平坦的海底，我們才能僅用一台地震儀就確定鯨的位置並使用它們的聲音。在海底坡地或山區等地區，必須使用更多的地震儀。
盡管如此，羅蘭表示，普遍存在的鯨的聲音意味著，我們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更好地估計海底沉積物中的碳儲量；在地震學中能夠用以精確地確定地震位置和監測斷層等。
“鯨的聲音不僅是免費的，而且始終都存在，”庫納說，“如果我們至少能將鯨的聲音作為其他信號的補充，這將是一場雙贏。”
撰文：斯蒂芬妮·帕帕斯（Stephanie Pappas）
翻譯：龔聰
引進來源：環球科學
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長須鯨的響亮叫聲可以幫助研究海床結構。圖片來源：WILDESTANIMAL
在探測海底之下的地球結構時，科學家找到了一位不可思議的新幫手——長須鯨。長須鯨是20米~25米長的龐然大物，在水中，它們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，並被海床上的儀器接收。通過分析聲波信號，研究人員可以解析出它們經過的海床結構。但這樣的調查耗資不菲，並且氣槍產生的噪聲也會對海洋哺乳動物產生負麵影響。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：“我們又多了一種獲取海床結構信息的方法，這實在是太棒了。”
圖片來源：Pixabay
當時庫納還在美國俄勒岡州立大學，他在俄勒岡州海岸研究地震時，發現海底地震儀上的一些讀數很奇怪。最後，庫納發現它們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（Emily Roland，並未參與這項研究）說，鯨的聲音經常出現在這些儀器的記錄中。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，它們是從地殼內部反彈回來的聲波。
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。為此，他計算了長須鯨每次發聲產生的兩種聲波到達海底地震儀的時間 ：第一種是直接到達海底地震儀的聲波，第二種則經由海床和海表反射，並最終到達地震儀。
美國華盛頓大學海洋地球物理學家威廉·威爾科克（William Wilcock，並未參與這項研究）說，長須鯨發出的叫聲響亮，頻率為每秒一次，相較於連續的聲音來說，更易於分析。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的聲音。
圖片來源：www.kfeiei.cn
庫納說，這項新技術也有局限性。與氣槍衝擊波相比，長須鯨的聲音頻率範圍較窄，因此產生的海床圖像沒有那麽清晰。另外，隻有在相對平坦的海底，我們才能僅用一台地震儀就確定鯨的位置並使用它們的聲音。在海底坡地或山區等地區，必須使用更多的地震儀。
盡管如此，羅蘭表示，普遍存在的鯨的聲音意味著，我們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更好地估計海底沉積物中的碳儲量；在地震學中能夠用以精確地確定地震位置和監測斷層等。
“鯨的聲音不僅是免費的，而且始終都存在，”庫納說，“如果我們至少能將鯨的聲音作為其他信號的補充，這將是一場雙贏。”
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