深海之下，有着许多的资源蕴藏在其中，例如天然气、石油、金属矿床等等，然而要找到这些珍贵的资源，就必须要先知道海床之下的地质构造，才能有效率地进行开采。怎么样才能知道海底下是什么样子呢？美国奥勒冈州立大学 (Oregon State University) 的两位科学家在近日发表了一种新方法，那就是 听鲸鱼唱歌 ！1
科学家如何透过神秘的鲸鱼之声，研究海底下的世界？让我们先从地震说起吧。
地下构造长怎样，科学家用听的要知道海底之下有什么，最简单的方法，莫过于直接钻井下去一探究竟，但是在海底钻井可是一门大工程，光是钻一口井就会花费大量的时间及成本，因此在钻井之前，必须仰赖其他的方式进行探测，而最常使用的方式之一便是所谓的「 震测 」。
震测顾名思义，就是利用震动来进行测量。当地震发生时，地震波会在地底下传递，而地震波在不一样的地层之中有着不同的速度。这使得地震发生后，行经不同路径的地震波，抵达同一个地点的时间会有差异，而也是因为这个差异，让科学家可以借此推测地底下的构造是如何。
然而地震的发生并不是人为可以控制的，因此除了自然的地震以外，有时也需要一些超自然人为的震动，其中最常见的方法就是用 空气枪 (air gun) 产生声波，再借由声波在地层中的传播来得到震测结果。
不同路径的波抵达接收站的时间会不一样，科学家可以借此推测到地底下的构造，图中的震波来源为船下的空气枪系统。JEMSTEC为了监测奥勒冈州外海的断层，研究团队 Kuna 和 Nábělek 等人在 2012 及 2013 年之间，总共施放了 54 个海底地震仪 (Ocean-bottom sei *** ometer)。然而，除了地震波的讯号以外，他们意外地发现了一些不一样的讯号。
海洋里的大声公：长须鲸海底地震仪所接收到的神秘讯号，在 Kuna和Nábělek 的好奇研究之下，终于发现声音的主人── 长须鲸 。是的，你不敢相信鲸鱼在身边~
长须鲸 (Balaenoptera physalus) 是仅次于蓝鲸的现今第二大生物，体长最多可达 26 公尺，体重最高为 80 公吨，长须鲸也是海中数一数二的游泳高手，最快的速度约是 15 节（时速约 28 公里）。善于游泳的长须鲸会随着季节进行长距离的迁徙，广泛分布在全球的海洋之中，绝大多数的大洋中都可以发现它们的踪迹。
而被地震仪记录到的，正是长须鲸的歌声，它的歌声不像大翅鲸的长音，而是类似于鼓声的短音（歌声在此），一唱便可以连续数十几个小时，只有在水面换气时会短暂停止。长须鲸的声音最高的记录为 189 分贝，相当于大型船舰航行时发出的声音，巨大的声响足以在海洋中传播数百公里之远。
发现了如此宏亮又长时间的声音讯号，让 Kuna 和 Nábělek 想到，是否可以利用鲸鱼的歌声来绘制震测剖面图呢？于是发现了歌声的主人之后，他们又继续分析起鲸鱼的歌声。
长须鲸体型修长，是仅次于蓝鲸的现今第二大的生物。Wikimedia Commons 来自鲸声的震测剖面Kuna 和 Nábělek 发现，讯号中长须鲸歌曲是由两种频率不同的叫声相互交错组成，一种是频率约在 20-25 赫兹的高频音，另一种则是大约 15-20 赫兹的低频音。为了减少低频噪音的影响，他们只选用高频音作为分析对象，每首歌所包含的叫声次数为 212-593 次，每次叫声的间隔大约是 30 多秒。
而鲸鱼的位置也可以从声音来判断，根据从直线抵达地震仪的声音讯号，以及经过反射后才抵达的讯号间的时间差，可以推算出鲸鱼和地震仪之间的距离。知道了距离之后，还需要方向与深度才能确定鲸鱼的位置，地震仪可以记录方位，但鲸鱼的深度却无法得知，还好长须鲸大多只在水下二十米以内的深度活动，因此 Kuna 和 Nábělek 假设鲸鱼的深度为十公尺，这样一来就可以推测出鲸鱼所在的位置，也就可以正式开始震测图的绘制了。
Kuna和Nábělek从三个地震仪中各别分析了两首歌，总共有六首歌，也就是得到了六个震测结果。结果显示在每个地震仪的两首歌之间，所计算出来不论是 P 波和 S 波的波速，或者是玄武岩之上的海洋沉积物厚度，都有着相近的数据，代表了长须鲸的歌声确实可以被用来作为震测的音源。
利用长须鲸的歌声绘制震测图的原理概念图。参考资料 1 *不同的箭头代表不同路径的声波、P波、或S波。 *从上到下的分层为水层、沉积物、玄武岩、以及辉长岩质的地层。 未来的震测资料，会变成鲸鱼们的专辑吗?使用鲸鱼的歌声来绘制震测图有许多的优点。事实上，传统常使用的空气枪，并非在所有地方都可以使用，而人造的巨大声响更会形成海洋中的噪音污染。因此使用鲸鱼的歌声除了可以补足空气枪无法使用的范围，也可以减少海洋中的噪音，更是几乎全年无休的自动讯号来源，最重要的是用生物取代非生物比较讨喜啊，Pui~Pui~
虽然有上述的优点，但这款长须鲸震测仍有些缺点，例如长须鲸的声音频率偏低，难以得到高解析度的结果（作者表示声音较高的抹香鲸很有潜力），因此只适合在地型构造较为单纯的环境下进行。若要观测复杂的构造，则需要搭配多个地震仪同时进行观测，或者利用演算法来协助分析数据。