監視全世界的地震活動是一項重要的任務,但這項任務需要將設備放置在要測量的位置上-在大洋中很難。但是,伯克利的最新研究可能會將現有的海底光纜轉變為地震儀網絡,從而為地球的構造運動創造出前所未有的全球視野。

地震學家幾乎是從陸地儀器上獲得所有數據的,這意味著我們對地震活動的大部分了解僅限于地球表面的三分之一。由于沒有詳盡的研究或對海床的長期監測,我們甚至都不知道所有的故障在哪里。

主要研究作者內森(Nathaniel Lindsey)在伯克利新聞稿中解釋說:“海底地震學非常需要。”“即使僅在離海岸的前50公里處,任何進入海洋的儀器都將非常有用。”

當然,我們之所以沒有這樣做,是因為很難在水下放置,維護和使用長期地震工作所需的精密儀器。但是,如果已經有一些工具在等著我們利用它們呢?這就是Lindsey及其同事在海底光纜方面追求的想法。

這些電纜可以長距離傳輸數據,有時作為Internet骨干網的一部分,有時作為私有網絡的一部分。但是它們共有的一個共同之處是它們使用光來進行照明-如果電纜移動或改變方向,光會散射并扭曲。

通過仔細監視這種“反向散射”現象,可以準確地看到電纜彎曲的位置以及彎曲的程度(有時在幾納米之內)。這意味著研究人員可以觀察電纜,以異常高的精度找出地震活動的來源。

該技術稱為“分布式聲學傳感”,它實際上將電纜看作是成千上萬個單獨的運動傳感器。團隊測試的電纜是蒙特利灣水族館研究所水下數據基礎設施的20公里,該電纜分為大約一萬個部分,可以檢測所連接表面的最小移動。

伯克利國家實驗室的喬納森·阿霍-富蘭克林說:“這實際上是對地震學前沿的研究,這是任何人第一次使用海上光纖電纜來觀察這類海洋信號或對斷層結構成像。”

將MBARI的電纜連接到DAS系統后,該小組收集了大量可驗證的信息:從3.4級地震內陸移動,海灣中已知但未映射的斷層圖以及水運動模式也暗示了地震活動。