海底光纤电缆开启新型地震探测时代

由唐凤撰写的资料显示，全球海底通信网络中的光纤电缆正展现出前所未有的科研潜力，未来或许能助力科学家们深入研究海底地震及其隐藏在海洋深处的地壳结构。

由于约70%的地球表面被水覆盖，陆基地震探测器对于监测海底地震——特别是可能导致海啸的那些事件——面临巨大挑战。然而，海底光纤电缆有望弥补这一缺失。此类电缆不仅支撑着全球互联网和电信通讯，还通过捕捉光信号微妙变化的方式，使得科学家得以探测与定位地震。

一项由美国加州大学伯克利分校劳伦斯·伯克利国家实验室、蒙特利湾水族馆研究所和莱斯大学等机构组成的联合研究团队成功进行了实验，将20公里的海底光缆改造为等同于10000个海底地震台的功能。实验在蒙特利湾持续四天，记录到了一次3.5级地震以及水下断裂带的地震散射现象，研究成果近期发表于《科学》期刊。

莱斯大学地球物理学教授兼伯克利实验室客座教授Lindsey Ajo-Franklin对此评价道：“这是一次地震学领域的前沿研究，首次利用离岸光纤电缆观测此类海洋信号及成像断层结构，填补了全球海洋地震学网络的关键空白点。”

这一分布式声波传感（DAS）技术的应用，如未参与研究的德国亥姆霍兹地球科学研究中心的Philippe Jousset在其评论文章中指出，使得发现先前未识别的蒙特利湾断层成为可能。科罗拉多大学地震学家Anne Sheehan也认为，针对海洋地区的更多观测应用此方法将极大填补现有观测的空白。

地震通常是由板块运动会触发，同时断层也可能释放富含矿物的流体、石油、天然气及热水，为人类提供矿产和能源资源。然而遗憾的是，科学家尚未完全掌握所有断层的位置，尤其是在城市和海底的那些断层，它们的运动有可能导致强烈地震和海啸的发生。

早在之前，就已有研究者关注到了光纤电缆的可能性。例如，英国特丁顿国家物理实验室的计量学家Giuseppe Marra在测试地下光缆连接稳定性的过程中，意外发现光信号的微弱变化可能揭示地震活动的存在。这一发现提示，利用光信号强度不仅可以探知地震规模，还能助力建立海啸预警系统。

Lindsey Ajo-Franklin及其团队借助拥有光缆资源的MBARI公司，在 Craig Dawe 的协助下，领导了这次实验。他们在太平洋海底设立了首个地震监测站，所用的电缆长达52公里，并且其中20公里在2018年的年度维护期间离线用于实验测试。

随着科技的进步，科学家得以从地面窥探深空之秘，但对于地球内部的精细结构却仍知之甚少。如今，利用分布式声波传感技术，科学家正逐步构建起海底地震网络，旨在借助全球光纤网络绘制地震地图，提升地震监测的密度和精准度。