华盛顿州罗奇港——一条两公里长的光纤电缆现在位于圣胡安群岛附近的海底，可能会彻底改变科学家追踪和保护濒临灭绝的逆戟鲸的方式，提供研究人员所说的“水中的数千只耳朵”同时聆听。
这个开创性的项目由艾伦家族慈善机构资助，代表了首次尝试使用专门设计的水下电缆来捕获逆戟鲸用于导航和狩猎的高频咔嗒声和叫声。如果成功，它可以将已经横跨普吉特海湾和世界各地海洋的数千英里光纤基础设施转变为一个巨大的海洋哺乳动物监测网络。
虽然光纤电缆以前被用来检测来自地震、海啸甚至蓝鲸的低频信号，但捕获逆戟鲸的声音却提出了完全不同的挑战。
华盛顿大学博塞尔 STEM 学院和华盛顿大学海洋学院教授 Shima Abadi 博士说：“我们已经将这项技术用于其他频率范围，但这是我们第一次尝试突破极限，看看我们是否可以使用这项技术来记录更高频率的信号，例如逆戟鲸的发声。”
该技术的工作原理是通过电缆发送激光脉冲来测量声信号引起的应变——无论是来自环境海洋噪音、过往船只还是海洋哺乳动物。该测量技术与传统的水听器有根本的不同，传统的水听器检测单点的压力变化。
“我们用光来听它们的声音，”阿巴迪解释道。 “到处都有光纤电缆，这就是我们连接互联网的原因。但我们基本上可以使用相同的光纤来监测海洋哺乳动物。”
真正的突破在于电缆能够同时充当数百甚至数千个单独的监听站。
Beam Reach 海洋科学与可持续发展公司总裁 Scott Veirs 博士描述了这一变革潜力：“该项目的目标不仅仅是确定光缆是否能够听到虎鲸的叫声，而且我们想看看是否能够定位或定位叫声的来源。这是仅靠水中的一个水听器无法做到的事情。”
哈罗海峡部署的 2 公里长的电缆可以分为科学家所说的“虚拟水听器”——沿其整个长度的离散监听点。
“所以这就像在水中有数千只耳朵同时能够说我不仅听到了虎鲸的声音，而且它就在这个纬度、经度和那个深度。哦，然后它又叫了，现在更深了一点，”韦尔斯说。
这种精确跟踪可以提供足够准确的实时位置数据，以在鲸鱼移动和潜水时精确定位它们，这是当前监测技术不可能实现的。
研究团队不仅仅是为了学术目的收集数据。实时鲸鱼位置信息可以立即实际应用于保护濒临灭绝的南方虎鲸种群（数量约为 75 头）。
阿巴迪说：“如果我们能够显示对任何种类海洋哺乳动物的检测，并且我们能够实时找到它们的位置，那么这些数据可以用于避免船只撞击，或者让人们知道你必须在特定区域减速，或者他们需要避开特定区域。”
维尔斯概述了短期和长期的保护应用：“这有助于理解长期政策，比如哦，它们总是在这里觅食，也许我们应该在那个地区建立一个保护区。或者哦，它们正在向北移动，这意味着可以向南方打桩。”
该技术还可以通过将特定的发声与特定的活动（无论是狩猎、社交还是旅行）联系起来，帮助科学家最终回答有关逆戟鲸行为的基本问题。
阿巴迪说：“我们想要做的本质上是了解发声并将其与他们的活动联系起来，比如这种发声与此类活动相关。”
为了验证新技术，研究人员正在同时部署多个监控系统。传统的水听器系泊装置将提供比较数据，而 AIS 和雷达系统则跟踪岸上的船舶交通。摄像头捕捉表面活动，将声音与可见行为联系起来。
这种综合方法将使科学家能够验证光纤电缆是否能够准确检测鲸鱼的叫声，同时还可以收集鲸鱼发声时的行为背景。
该电缆在一个周末就已部署完毕，并且已经在记录实时数据。现在等待的游戏来了。这些设备将保留在海底，直到研究人员捕捉到足够的鲸鱼声音——无论这需要几天、几周的时间，还是需要等到明年逆戟鲸返回该地区。
也许最令人兴奋的含义是……的规模之大。
分享到Twitter: 水下光缆 聆听虎鲸
