长须鲸的歌声为海洋地壳的地震研究提供了新的途径
【字体: 大 中 小 】 时间:2021年02月12日 来源:Oregon State University
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长须鲸的歌声可以用于海洋地壳的地震成像,为科学家提供了一种替代传统测量的新方法。
本周发表在《科学》(Science)杂志上的一项新研究显示,长须鲸的歌声可以用于海洋地壳的地震成像,为科学家提供了一种替代传统测量的新方法。
长须鲸的歌声包含了地壳内反射和折射的信号,包括下面的沉积物和固体岩层。俄勒冈州州立大学地球、海洋和大气科学学院教授、论文合著者约翰·纳贝莱克说,这些记录在海底地震仪上的信号可以用来确定地层的厚度以及其他与地震研究有关的信息鲸鱼叫声追踪鲸鱼并研究鲸鱼的行为。纳贝莱克说:“我们想也许我们可以用这些电话来研究地球。”我们发现鲸鱼叫声可以作为传统被动地震研究方法的补充。“这篇论文作为概念证明,可以为在研究中使用鲸鱼叫声的数据提供新的途径,”纳贝莱克说。“这扩大了已经收集到的数据的使用范围。”研究表明,这些动物的叫声不仅有助于了解动物,而且有助于了解它们所处的环境,他在俄勒冈州作为一名博士生参与了这个项目,并完成了他的博士学位。
Kuna和Nabelek正在研究Blanco transform断层沿线54个海底地震仪网络的地震,它离俄勒冈州海岸的布兰科角最近约100英里。
他们注意到地震仪上的强烈信号与鲸鱼在该地区的存在有关。
“每次鲸鱼叫声后,如果你仔细观察地震仪的数据,就会发现来自地球的反应,纳贝莱克说。
鲸鱼叫声在海面和海底之间反弹。电话的一部分能量以地震波的形式通过地面传输。波浪穿过海洋地壳,在那里被海洋沉积物、其下的玄武岩层和其下的辉长岩下地壳反射和折射。
当地震仪记录到波浪时,它们可以提供信息,使研究人员能够估计和绘制地壳结构。
使用三个地震仪记录的一系列鲸鱼的歌声,研究人员能够精确定位鲸鱼的位置,并利用歌声中的振动来制作地壳层的图像。
研究人员利用这些层的信息来了解该地区地震的物理特性,包括沉积物的行为以及其厚度和速度之间的关系。纳贝莱克说,地震震动了沉积物,排出了水,加速了沉积物的沉降。
目前传统的地壳成像方法可能很昂贵,而且很难获得许可证,因为这项工作需要部署气枪。利用鲸鱼鸣叫产生的图像侵入性较小,但总的来说分辨率较低。
未来的研究可能包括使用机器学习来自动识别鲸鱼鸣叫的过程和开发鲸鱼鸣叫周围环境的图像,纳贝莱克说:“鲸鱼鸣叫的数据是有用的,但并不能完全取代标准方法。”这种方法对于调查没有标准科学调查方法的地球海洋地壳非常有用。”
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