光纤电缆遍布各大洲的海岸线，纵横交错地穿过海洋，承载着作为现代世界通信支柱的信号。虽然他们的主要工作是电信，但研究人员一直在探索如何使用这个巨大的网络来窃听从风暴到地震再到鲸鱼的一切。

现在，研究人员在挪威北极斯瓦尔巴群岛附近使用两条几乎平行的光纤通信电缆，已经能够估计八头长须鲸沿着电缆的一部分的位置和轨迹——持续了五个小时。

(资料图)

挪威科技大学 (NTNU) 地球物理预报中心负责人 Martin Landrø表示：“这项工作展示了我们如何能够以 相对较低的基础设施投资在 1800 平方公里的区域内同时定位和跟踪这些鲸鱼。” ) 和完成这项工作的团队成员之一。

将光纤电缆改造成水听器

研究人员用于这项工作的系统称为分布式声学传感或 DAS。DAS 使用一种称为询问器的仪器将激光脉冲发送到光纤系统并记录返回的光脉冲，实质上将电缆变成一系列水听器。

Landrø 和他的同事 于 2020 年 6 月 Covid-19 大流行最严重的时候，首先开始探索 DAS 记录斯瓦尔巴特群岛附近海域水下振动和声音的能力。当时，他们收集了 40 天的录音和大约 250 TB 的数据。从这些数据中，研究人员能够识别出 800 多首鲸鱼歌曲和叫声。

研究人员在这项早期工作的基础上扩展了他们识别不同鲸鱼物种的能力，并通过斯瓦尔巴特群岛的光纤电缆进行实时记录。

对于发表在《海洋科学前沿》上的这项最新成果 ，研究人员可以使用两条近乎平行的 250 公里长的光纤电缆，它们从斯瓦尔巴特群岛的主要定居点朗伊尔城延伸到西北部的研究前哨新奥勒松. 成对电缆使研究人员能够在大约 1800 公里2的区域内以大约 100 米的精度定位鲸鱼。

“这表明这两条光缆是监测北极鲸鱼的一种非常有效的手段，”兰德罗说。

融化的北极

作为北极高地的挪威领地，斯瓦尔巴特群岛为兰德勒和其他研究人员提供了一个重要的基地来研究这个不断变化的生态系统。

最近的研究预测， 北极最早可能在 2035 年的夏季完全不结冰，这可能会增加全球各地的航运和游轮交通。

举一个小例子，据Visit Svalbard称，到 2023 年，多达 35 艘游轮和其他小型探险船预计将运送多达 75,000 人前往朗伊尔城及周边地区 。

可以降低船舶撞击风险

鲸鱼已经在改变它们使用北极和南极作为觅食地的方式，一些研究表明长须鲸已经开始全年都在北极地区度过。这意味着这些地区的船舶交通量增加也会增加船舶撞击的可能性。研究人员说，使用现有的光纤电缆网络和 DAS 可以帮助减少这种可能性。

研究人员写道：“这里展示的能力确立了近实时鲸鱼追踪能力的潜力，这种能力可以应用于世界上任何有鲸鱼和光纤电缆的地方。” “结合船舶检测，使用类似的方法......可以开发实时防撞系统以减少船舶撞击。”

这一发展正值 NORDUnet、北欧研究与创新门户和 北欧 NREN 开始多项举措，以调查和规划欧洲、亚洲和北美之间的第一个海底光纤电缆系统，以确保更短的穿过北冰洋的路线。这项工作称为 Polar Connect。

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