自古以來，人類對天災就有一種深深地無力感，為此衍生出了祈禱、祭祀等各種崇拜自然的行為。在今天這個科學和技術的時代，盡管人類仍然不能阻止天災的發(fā)生，但通過科學技術的應用能夠盡可能把損失降到最小，而提前預警就是最重要的一環(huán)。

地震的預警，包括監(jiān)測全世界的地震活動一直是一項非常重要的任務，也是一個世界性難題。但這項重要的任務執(zhí)行起來卻十分的艱難，因為科學家們很難把精密的儀器放到大洋深處。最近伯克利的一項新研究可能會讓這事有所轉(zhuǎn)機，他們希望將海底光纜變?yōu)榈卣鸨O(jiān)測的儀器，從而為地震監(jiān)測創(chuàng)造一個前所未有的全球視野。

圖片來自：Washington Post

目前，地震學家們幾乎都是從陸地來獲取板塊運動的，這意味著科學家們對地震活動的了解大部分僅限于地球表面的三分之一，而更廣闊的海洋則得不到長期有效的監(jiān)測。

該項目的主要研究作者 Nathaniel Lindsey 在伯克利的新聞稿上表示：「海底地震學是非常重要的，即便僅僅離海岸 50 公里地方，任何進入海洋的儀器都會變的非常有用。」

「當然，之所以沒有這樣做是因為很難在水下放置、使用和維護需要長期監(jiān)測地震活動的精密儀器。」Nathaniel 說道，「但如果轉(zhuǎn)換個思路去想，是不是在海底已經(jīng)有現(xiàn)成的工具在等著我們?nèi)ナ褂媚兀窟@促成了我們開始嘗試利用海底光纜的想法。」

圖片來自：海底光纜分布圖

這些海底光纜被用來遠距離傳輸數(shù)據(jù)，有時候會作為因特網(wǎng)骨干網(wǎng)絡的一部分，有時候也會成為私有網(wǎng)絡的一部分，但無論是哪種它們都有一個共同的特點——利用光來做到這一點。如果電纜移動或者改變方向，這些光就會產(chǎn)生折射和扭曲。

通過仔細觀測這種折射的現(xiàn)象可以準確的看到電纜彎曲的位置和彎曲的程度，甚至能夠精確到幾納米，這意味著研究人員可以通過研究海底光纜以非常高的精度找出地震活動的來源。

這項技術被稱為「分布式聲學傳感」，它實質(zhì)上是將成千上萬條海底光纜看做成單獨的運動傳感器。根據(jù)研究團隊的測試，在蒙特利爾灣水族館研究所水下長度為 20 公里基礎設上，電纜被分為大約一萬個部分，由此可以檢測所連接表面的最小移動。

伯克利國家實驗室表示，這是對地震學的一次前沿研究，這或許是人類第一次嘗試用海底光纜來觀測海洋信號或者端側(cè)結(jié)構(gòu)成像。

將 MBARI 的電纜連接到 DAS 系統(tǒng)后，該小組收集了大量可驗證的信息：從距離內(nèi)陸幾英里處發(fā)生的 3.4 級地震的光纜移動狀況，海灣中已知但未繪制的斷層圖以及水的運動模式都指明了地震活動。

這項技術最好的地方就在于甚至不需要在位于海底的光纜上連接設備或者放置中繼器，要做的就只是走到現(xiàn)場，然后將儀器連接到光纜的末端就可以了。

圖片來自：Irish Examiner

大多數(shù)海底光纜在陸地上的末端有著較大的裸露面積，能夠供給很多研究員進行連接。當然，這項技術在測量反向散射信號的時候可能會干擾到海底光纜本身所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，目前研究人員正在進行該方面的測試以防止這種情況發(fā)生。

如果研究結(jié)果比較理想的話，很多較大的有源電纜就可以作為研究工具投入使用，并且可以幫助闡明地震學家在海底活動和特征方面所存在的盲點。