海底的网络线路成为保护鲸鱼的“耳朵” — 通信电缆的意外可能性

支持观看海外视频或与远方的人交换信息的通信设备之一是海底电缆。

为了传输人类信息而铺设的电缆，也可能承担起通知海中游泳的鲸鱼存在的角色。

鲸鱼发出的声音在海中传播，并引起海底电缆的微小变形。如果能读取这些变化，就可以检测到鲸鱼的叫声，并在条件允许的情况下，推测其位置和移动。这是一种将通信设备作为海洋生物监测设备加以利用的构想。

ZME Science在2026年11月12日介绍了这一技术的可能性以及从研究到实用化的课题。背景是美国康奈尔大学生物声学研究者Leah Buehler的研究积累，以及发表在学术期刊《Methods in Ecology and Evolution》上的评论。

尚未完成全球范围内实时追踪鲸鱼的机制。即便如此，通过改变海底设备的使用方式，已经打开了倾听以前难以观测的海洋声音的途径。

为什么“仅仅是电缆”就能识别声音

这种技术被称为“分布式声学传感”，简称DAS。

通常，要研究海中的声音，需要使用相当于水下麦克风的水听器。然而，在广阔的海洋中安装大量观测设备，并持续进行检查和回收，需要船只、人力和费用。

在DAS中，将激光脉冲发送到光纤中。部分光会因光纤内部的微小不均匀性而散射，并返回设备。

当加入鲸鱼的声音等振动时，光纤会稍微伸缩，返回光的性质发生变化。通过分析这种差异，可以调查沿电缆的哪个位置发生了变化。

也就是说，不是通过在水中发出声音来寻找鲸鱼，而是通过光读取到达声音的影响。

传统的水下麦克风主要测量安装地点的声压，而DAS则测量沿长光纤的多个地点的应变变化。因此，一根电缆可以像拥有多个观测点的“长耳朵”一样工作。

此外，在这种研究中使用的是通信电缆中未使用的备用光纤等。并不是通过解析用户的邮件或视频内容来寻找鲸鱼的技术。

120公里的电缆，约3万个观测点

2022年发表的研究中，使用了挪威斯瓦尔巴群岛附近的现有海底通信电缆。

研究团队利用约120公里的区间作为约4米间隔的约3万个测量点，检测到了蓝鲸和长须鲸的低频叫声。

仅仅知道“电缆附近有鲸鱼”就有价值。然而，如果在多个地点捕捉到相同的叫声，可以获得更多信息。

声音到达电缆各地点的时间因与声源的距离而略有不同。通过研究这些时间差，可以推测声音来自哪里。

特别是如果有两根电缆，可以更容易地缩小难以通过单根电缆辨别的左右位置关系。记录声音的设备正在转变为研究运动的设备。

5小时内1,808次叫声，追踪8头鲸鱼的移动

2023年发表的研究中，分析了从北极圈的两根光纤电缆获得的5小时数据，检测到了1,808次长须鲸的叫声。

研究团队利用其中的一部分追踪了8头鲸鱼的移动，最多能同时追踪4头。还检测到了距离电缆最大约9.4公里处的声音。

这里，1,808这个数字并不是鲸鱼的头数。因为同一只鲸鱼可能会反复叫，所以不能直接将声音数量解读为生息数量。

此外，研究中显示的“约100米的位置精度”也有条件。这是使用从已知位置的船只发出的测试声音验证推测方法时的结果。并不意味着在海洋的任何地方、任何鲸鱼都能始终以相同的精度确定位置。

即便如此，从现有的海底设备中重构多头鲸鱼的移动，对于扩大观测范围来说是一个重大成果。

到2026年，北极鲸的声音也将被检测到

迄今为止，使用通信电缆的DAS主要集中在捕捉蓝鲸和长须鲸的大而低的声音。

另一方面，能在多大程度上检测到更高频率的声音或较弱的声音是一个课题。

根据康奈尔大学2026年11月的发布，Buehler在同年春季与阿拉斯加北部乌特基亚格维克的当地捕鲸者团体和野生动物管理部门合作。通过解析通信运营商Quintillion的电缆获得的DAS数据，首次检测到了北极鲸的叫声。

这是一个展示扩大观测对象可能性的成果。然而，并没有证明可以在所有海域以相同方式检测到所有须鲸。

研究人员的目标也不是完全取代传统的水下麦克风，而是结合不同的观测方法，补充海洋信息不足的地方。

鲸鱼的声音可能成为船只的警告信号

对这项技术寄予厚望的原因之一是其在防止船只与鲸鱼碰撞方面的应用。

例如，在航道附近检测到叫声并推测其位置。将该信息与船只的位置信息结合，通知接近的船只或航运管理者。如果能据此做出减速等判断，可能会降低事故风险。

然而，在检测鲸鱼的研究与实际减少事故的运营系统之间仍有距离。

警告发出的时间是否足够短？在船只噪音大的地方是否也能检测到？误报或漏报的程度如何？接收到信息的一方是否能实际应对？

使用叫声进行监测时，仅凭未检测到声音不能判断“没有鲸鱼”。

期望的是，不是将海洋安全交给一个设备，而是在目视和传统声学观测等基础上，增加新的信息来源。

社交媒体上的惊讶之声，但需与此次文章的反应区分

利用海底电缆进行鲸鱼观测的构想在社交媒体上也引起了关注。

作为确认的例子，科学作家Ryan Green在LinkedIn上介绍了自己撰写的相关报道。他表示，除了对海底电缆世界的兴趣外，还了解到研究检测不发声的鲸鱼，并因此加深了采访。

帖子中有“非常棒”“有趣的文章”等简短评论。可以看出，从海底通信设备中获取动物行为线索的意外性吸引了读者的兴趣。

然而，这篇帖子介绍的是涉及检测不发声鲸鱼的另一项相关研究。不能作为对ZME Science的文章或11月评论的直接反应。

在此次确认的范围内，没有获得足够多的材料来判断最新文章的反应趋势。虽然可以介绍在社交媒体上看到的惊讶和积极反应，但将其扩大到“全球赞誉”是不合适的。

决定实用化的是“条件”而非电缆

听说可以使用现有设备，可能会觉得只需连接设备就能完成观测网络。实际上，需要满足多个条件。

首先，数据量很大。由于在许多地点以细小时间间隔记录，根据设置，每天可能产生数TB规模的信息。通过人工确认所有数据的方法难以实现持续监测。

将鲸鱼的声音与船舶噪音或地震等信号区分开来的自动解析精度至关重要。

其次，各电缆的灵敏度不同。由于结构、与海底的接触方式及周围环境的不同，即使是相同的声音，捕捉方式也会不同。在某个海域成功的设置不一定能直接应用于其他海域。

此外，还有对可使用光纤的访问及光中继设备等的限制。并不是全球铺设的电缆的所有区段都能同时用于观测。

在费用方面，已有电缆的存在与免费持续观测是两回事。需要测量设备、解析平台、数据存储及负责运营的人才。

为了推广这项技术，不仅需要研究人员，还需要与通信运营商、海洋产业及相关机构的合作。

在日本思考通信与海洋观测的交集

在日本阅读这项研究的意义不仅仅是“在海外进行了一项有趣的实验”的故事。

如果在被海洋环绕的日本能将通信设备用于海洋环境的把握，将成为扩展现有基础设施价值的选择。

作为未来的考虑，可以在船只往来频繁的地方把握鲸鱼的出现时机，或在沿海开发前后研究海中声音的变化。然而，这些是从此次介绍的成果中可以考虑的应用例，并不意味着在日本已实现相同机制的实用化。

在考虑引入时，需要确认想要观测的动物种类及声音频率、电缆的位置及使用条件。还必须从一开始设计谁将接收获得的信息，并用于何种判断。

重要的不是将电缆变为观测设备本身，而是通过此了解海洋的哪些信息，并能采取何种行动。

为了人类之间的连接而铺设的海底电缆，将我们未曾听到的鲸鱼声音传递给我们。这种可能性已经在实验中开始显现。

出处与参考资料

1. ZME Science：介绍DAS的机制、过去的实验及实用化的课题。
   https://www.zmescience.com/science/oceanography/the-internets-underwater-cables-could-double-as-a-whale-monitoring-network/

2. 康奈尔大学：2026年的研究介绍。北极鲸的叫声检测、评论的发表及与传统观测的互补关系。
   https://news.cornell.edu/index.php/stories/2026/11/repurposing-internets-backbone-advance-whale-monitoringCornell Chronicle

3. Frontiers in Marine Science，2022年论文：在斯瓦尔巴群岛周边使用海底光纤检测须鲸声音的研究。
   https://www.frontiersin.org/journals/marine-science/articles/10.3389/fmars.2022.901348/fullfrontiersin.org

4. Frontiers in Marine Science，2023年论文：检测1,808次叫声，追踪8头鲸鱼，最大约9.4公里的检测距离，验证位置推测方法的条件。
   https://www.frontiersin.org/journals/marine-science/articles/10.3389/fmars.2023.1130898/fullfrontiersin.org

5. 康奈尔大学，2022年的解说：DAS与水下麦克风的区别、未使用光纤的利用、大量数据处理的课题。
   https://news.cornell.edu/stories/2022/07/existing-fiber-optic-cables-can-monitor-whalesCornell Chronicle

6. Ryan Green的LinkedIn帖子：介绍利用海底电缆检测鲸鱼的另一相关报道及读者评论。并非此次最新文章的直接反应。评论以日语概述。
   https://www.linkedin.com/posts/ryan-green-15b423195_the-global-web-of-subsea-cables-that-connects-activity-7493723128406106112-c_VG