监视全世界的地震活动是一项重要的任务,但这项任务需要将设备放置在要测量的位置上-在大洋中很难。但是,伯克利的最新研究可能会将现有的海底光缆转变为地震仪网络,从而为地球的构造运动创造出前所未有的全球视野。

地震学家几乎是从陆地仪器上获得所有数据的,这意味着我们对地震活动的大部分了解仅限于地球表面的三分之一。由于没有详尽的研究或对海床的长期监测,我们甚至都不知道所有的故障在哪里。

主要研究作者内森(Nathaniel Lindsey)在伯克利新闻稿中解释说:“海底地震学非常需要。”“即使仅在离海岸的前50公里处,任何进入海洋的仪器都将非常有用。”

当然,我们之所以没有这样做,是因为很难在水下放置,维护和使用长期地震工作所需的精密仪器。但是,如果已经有一些工具在等着我们利用它们呢?这就是Lindsey及其同事在海底光缆方面追求的想法。

这些电缆可以长距离传输数据,有时作为Internet骨干网的一部分,有时作为私有网络的一部分。但是它们共有的一个共同之处是它们使用光来进行照明-如果电缆移动或改变方向,光会散射并扭曲。

通过仔细监视这种“反向散射”现象,可以准确地看到电缆弯曲的位置以及弯曲的程度(有时在几纳米之内)。这意味着研究人员可以观察电缆,以异常高的精度找出地震活动的来源。

该技术称为“分布式声学传感”,它实际上将电缆看作是成千上万个单独的运动传感器。团队测试的电缆是蒙特利湾水族馆研究所水下数据基础设施的20公里,该电缆分为大约一万个部分,可以检测所连接表面的最小移动。

伯克利国家实验室的乔纳森·阿霍-富兰克林说:“这实际上是对地震学前沿的研究,这是任何人第一次使用海上光纤电缆来观察这类海洋信号或对断层结构成像。”

将MBARI的电缆连接到DAS系统后,该小组收集了大量可验证的信息:从3.4级地震内陆移动,海湾中已知但未映射的断层图以及水运动模式也暗示了地震活动。