▲俯瞰蒙特雷湾

在美国蒙特雷湾海平面以下900米左右的地方，一组深海电缆网帮助科学家们研究海洋生物。

这些电缆横跨太平洋海底51公里，他们记录的声音包括海豚发出的尖叫声或者座头鲸发出的低沉的呻吟。除此之外，电缆网还能捕捉毒藻类的海底发光生物发出的光。

▲神秘的海底世界

不过最近发生了一些不一样的事情，来自莱斯大学和加州大学伯克利分校的一支研究小组发现了该电缆网络的另一种用途：记录水下地震。

去年，研究人员用一组19公里长的电缆网络进行了为期四天的试验，以此来研究海底的运动。上个月底，11月28日，《科学》杂志刊出了该小组此次实验的惊人结果。

▲研究小组用于研究的接入互联网的海底电缆线路图

研究人员透露，他们在2018年3月份的加利福尼亚北部城市吉尔罗伊发现了一场3.5级的地震。他们还在海底发现了一个新的断层系统。这项技术最终可以帮助他们在超出目前人类已知的海地地震活动区域绘制断层线图。

这篇论文的第一作者内特·林赛/Nate Lindsey表示：“这些电缆网络就像照亮了海底的路灯，通过这些‘路灯’，我们能够接触到以往我们无法接触到的东西，这很值得去尝试。”

研究人员是怎么做实验的？

所有的试验装置首先是在地面上完成的，美国能源部资助了该项目。加利福尼亚州萨克拉门托的地底电缆纵横延伸达2万公里，但是研究小组只用到了其中的22公里就完成了地面试验。

▲铺设在地底的电缆会“记录”地层的移动

他们首先在电缆段的末端安装了一个装置，这个装置可以发射足量的光纤。当地层移动时，会对电缆形成一个拉力，这个拉力作用在末端装置上，就会使得其发射的光线散射，散射信号回馈给设备之后，研究人员就能通过这些数据来确定地震的震级。

在进行了为期半年的地面试验之后，研究小组将这项研究技术放到了水下，这次是与蒙特雷加速研究系统（MARS；Monterey Accelerated Research System），MARS运营着一组海底光纤电缆网络。每年这些电缆网络都需要进行一段时间的维护，这段时间就足够让研究小组进行海底试验了。

▲MARS所运营的一条电缆线路，其中粉红色部分用于研究小组的实验观测

通过这段海底电缆末端的装置，研究小组检测了海底的地层移动和断裂。最终推动他们发现了一个新的水下断层系统——其位于圣格雷戈里奥和圣安德烈亚斯两条主要断层线之间（这两条线几乎是平行线）。

第一作者林赛表示，相比于圣安德烈亚斯断层相比，这个新发现的断层系统要“小得多”，目前，科学家已经确定圣安德烈亚斯断层很可能是下一次加利福尼亚州大地震的主要源头。

​▲MARS的水下观测台（图源：MBARI，2009）

由于地球表面大部分（约70%）都被水覆盖，所以科学家几乎没有多少方法可以测量近海地震。这种电缆网络测地震的技术出现显然对近海地震的监测有着非常积极的意义——这不仅是因为这种系统确实有限，而且更因为他的成本“很低”——只需要千万美元的量级投资就能够实现近海地震监测，意义非凡。