鲸鱼的大声呼叫揭示了海床下方的结构

研究美国西海岸附近地震断层的科学家们，是一个不太可能的新盟友，他们试图制作出海洋深处的地壳图像：鲸鱼。

鲸鱼（Balaenoptera physalus）是20至25米长（60至85英尺）的巨兽，它们的声音可以听到到1,000公里（600英里）以外，在海中像船上的引擎一样响亮。周四在《科学》杂志上发表的一项新研究发现，这些声音的声波可以帮助创建低至2.5公里（1.6英里）的海底表面图像。

海底成像对于研究地震力学和碳储量等事物非常重要，通常使用大型气枪向下发射声音。声波穿过地壳，然后弹回到海底的仪器上，携带有关它们穿过的结构的信息。但是这样的调查很昂贵，枪声的震荡噪声可能会干扰使用声音进行交流的海洋哺乳动物。

研究合著者捷克科学院地球物理研究所的地震学家瓦茨拉夫·库纳（VáclavKuna）说：“拥有另一种信息源实际上很酷。”

库纳（Kuna）当时在俄勒冈州立大学（Oregon State University）工作，当时正在研究2012年和2013年俄勒冈海岸附近布兰科（Blanco）转换断层的地震，当时他注意到海底地震仪的读数异常。事实证明，这些读数与长须鲸鸣叫的频率相匹配。

华盛顿大学的海洋地震学家埃米莉·罗兰德（Emily Roland）说，鲸的发声经常出现在此类乐器的记录中，但他并未参与这项研究。地震学家通常认为这些信号是令人讨厌的。库纳（Kuna）注意到，有些信号只出现在测量振动的海底仪器的地震仪上。他们的音频麦克风没有拾取任何相应的声音。这意味着信号并非直接来自鲸鱼，而是回声从地壳内部反弹回来。

为了使用此类信号进行成像，库纳必须查明鲸鱼的位置。之所以可能这样做，是因为每条鲸鱼的叫声都会产生两组波浪：一组直接到达海底地震台，另一组在撞到同一台之前在海底和水面之间反弹。通过比较这两个波浪的到达时间，库纳可以计算出鲸鱼的大概位置。

鲸鱼以一秒钟的大声脉冲唱歌。华盛顿大学的海洋地球物理学家威廉·威尔科克（William Wilcock）并未参与这项研究，但曾使用地震仪器追踪鲸鱼。他说，这种模式对地震成像很有用，因为脉冲比连续噪声更容易分析。他指出，除了北极的冰雪覆盖的地区以外，几乎在任何地方都可以发现这些鲸鱼，因此它们的呼唤“可能在许多地区使用。”

库纳说，这项技术确实有局限性。鲸鱼的歌声频率有限，这意味着地下图像不像用气枪制作的那样清晰。此外，需要相对平坦的海底来对鲸鱼的位置进行三角测量，并将它们的声音用于仅通过一个地震台的数据分析；他补充说，在坡地或山区需要多个站。

罗兰德说，尽管如此，鲸鸣声的盛行意味着它们可以提供对旧地震数据集的新见解。前2.5公里的海洋沉积物和地壳的更多图像可用于包括气候学（以更好地估计沉积物中可用的碳存储量）和地震学（以精确指出地震的位置并确定沉积物与地壳如何相互作用）的领域。在故障区域）。

库纳说：“如果我们至少将鲸鱼歌曲用作其他信号源的补充，它们是免费的，而且始终存在。” “这是双赢。”