Песни финвалов открывают новый путь для сейсмических исследований океанической коры

Песни финвалов можно использовать для сейсмического зондирования океанической коры, что предоставляет учёным новую альтернативу традиционным методам съёмки, как показало новое исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Science.

Песни финвалов содержат сигналы, которые отражаются и преломляются внутри земной коры, включая осадочный слой и твёрдые породы под ним. Эти сигналы, записанные донными сейсмометрами, можно использовать для определения толщины слоёв и получения другой информации, важной для сейсмических исследований, — сказал Джон Набелек, соавтор статьи.

"Люди в прошлом использовали крики китов для отслеживания животных и изучения их поведения. Мы подумали, что, возможно, сможем изучать Землю с помощью этих криков. Мы обнаружили, что крики китов могут служить дополнением к традиционным методам пассивных сейсмических исследований", — пояснил Набелек.

Статья служит доказательством концепции, которая может открыть новые пути для использования данных китовых песен в исследованиях.

"Это расширяет использование уже собираемых данных. Это показывает, что вокализации этих животных полезны не только для понимания самих животных, но и для понимания их среды обитания", — отметил учёный.

Исследователи изучали землетрясения с помощью сети из 54 донных сейсмометров, размещённых вдоль разлома Бланко, который в самой близкой точке находится примерно в 100 милях от мыса Бланко на побережье Орегона. Они заметили сильные сигналы на сейсмометрах, которые коррелировали с присутствием китов в этом районе.

"После каждого китового крика, если внимательно посмотреть на данные сейсмометра, есть отклик от Земли", — сказал Набелек.

Китовые крики отражаются между поверхностью океана и его дном. Часть энергии от криков передаётся через грунт в виде сейсмической волны. Волна проходит через океаническую кору, где отражается и преломляется океаническими осадками, подстилающим их базальтовым слоем и нижележащей габбровой нижней корой.

Когда волны записываются сейсмометром, они могут предоставить информацию, позволяющую исследователям оценить и картировать структуру коры.

Используя серию китовых песен, записанных тремя сейсмометрами, исследователи смогли точно определить местоположение кита и использовать вибрации от песен для создания изображений слоёв земной коры.

Исследователи используют информацию об этих слоях, чтобы больше узнать о физике землетрясений в регионе, включая поведение осадков и взаимосвязь между их толщиной и скоростью прохождения волн. Землетрясения встряхивают осадки, вытесняя воду и ускоряя их уплотнение.

Современный традиционный метод зондирования коры может быть дорогостоящим, а получение разрешений — сложным, поскольку работа связана с использованием воздушных пушек. Изображения, созданные с помощью китовых песен, менее инвазивны, хотя в целом имеют более низкое разрешение.

Будущие исследования могут включать использование машинного обучения для автоматизации процесса идентификации китовых песен и создания изображений их окружения.

"Данные китовых песен полезны, но они не полностью заменяют стандартные методы. Этот метод полезен для исследования океанической коры Земли там, где стандартные научные методы съёмки недоступны", — заключил Набелек.