Yüzgeç Balinalarının Şarkıları, Okyanus Kabuğunun Sismik Çalışmaları İçin Yeni Bir Yol Sunuyor

Bu hafta Science dergisinde yayınlanan yeni bir çalışma, yüzgeç balinalarının şarkıları, okyanus kabuğunun sismik görüntülemesinde kullanılabilir ve bilim insanlarına geleneksel araştırmaya yeni bir alternatif sağlar .

Fin balina şarkıları, altındaki tortu ve katı kaya katmanları da dahil olmak üzere, kabuk içinde yansıtılan ve kırılan sinyaller içerir. Oregon Eyalet Üniversitesi Dünya, Okyanus ve Atmosfer Bilimleri Koleji’nde profesör olan John Nabelek, okyanus tabanındaki sismometrelere kaydedilen bu sinyallerin katmanların kalınlığını ve sismik araştırmalarla ilgili diğer bilgileri belirlemek için kullanılabileceğini söyledi. ve makalenin ortak yazarı.

Nabelek, “Geçmişte insanlar balinaları izlemek ve balina davranışlarını incelemek için balina çağrılarını kullandılar. Bu çağrıları kullanarak belki Dünya’yı inceleyebileceğimizi düşündük,” dedi. “Keşfettiğimiz şey, balina çağrılarının geleneksel pasif sismik araştırma yöntemlerine bir tamamlayıcı işlevi görebileceğidir.”

Nabelek, makalenin balina aramalarından gelen verileri araştırmada kullanmak için yeni yollar sağlayabilecek bir kavram kanıtı işlevi gördüğünü söyledi.

“Bu, halihazırda toplanan verilerin kullanımını genişletir” dedi. “Bu hayvan seslendirmelerinin sadece hayvanları anlamak için değil, aynı zamanda çevrelerini anlamak için de yararlı olduğunu gösteriyor.”

Çalışmanın baş yazarı, projede Oregon Eyaletinde doktora öğrencisi olarak çalışan ve o zamandan beri doktorasını tamamlayan Vaclav M. Kuna’dır.

Kuna ve Nabelek, en yakını Oregon Kıyısı’ndaki Cape Blanco’dan yaklaşık 100 mil uzaklıkta olan Blanco dönüşüm fayı boyunca yerleştirilmiş 54 okyanus tabanı sismometreden oluşan bir ağdan depremleri inceliyorlardı.

Balinaların bölgedeki varlığıyla ilişkili olarak sismometrelerde güçlü sinyaller belirlediler.

Nabelek, “Her balina çağrısından sonra, sismometre verilerine yakından bakarsanız, Dünya’dan bir yanıt var” dedi.

Balina çağrıları okyanus yüzeyi ile okyanus tabanı arasında zıplıyor. Çağrılardaki enerjinin bir kısmı sismik bir dalga olarak zeminden iletilir. Dalga, okyanus tortusu, altındaki bazalt tabakası ve altındaki gabroik alt kabuk tarafından yansıtılan ve kırıldığı okyanus kabuğunun içinden geçer.

Dalgalar sismometreye kaydedildiğinde, araştırmacıların kabuğun yapısını tahmin etmelerine ve haritalamalarına olanak tanıyan bilgiler sağlayabilir.

Araştırmacılar, üç sismometre tarafından kaydedilen bir dizi balina şarkısı kullanarak balinanın yerini belirlediler ve Dünya’nın kabuk katmanlarının görüntülerini oluşturmak için şarkılardaki titreşimleri kullandılar.

Araştırmacılar, çökeltinin nasıl davrandığı ve kalınlığı ile hızı arasındaki ilişki dahil olmak üzere bölgedeki deprem fiziği hakkında daha fazla bilgi edinmek için bu katmanlardan gelen bilgileri kullanıyor. Depremler çökeltiyi sallar, suyu dışarı atar ve çökeltinin yerleşmesini hızlandırır.

Nabelek, kabuğun görüntülenmesi için mevcut geleneksel yöntemin pahalı olabileceğini ve işin hava tabancalarının konuşlandırılmasını içerdiği için izinlerin alınmasının zor olabileceğini söyledi. Balina şarkıları kullanılarak oluşturulan görüntüleme, genel olarak daha düşük çözünürlüğe sahip olsa da, daha az invaziv.

Nabelek, gelecekteki araştırmaların balina şarkılarını tanımlama ve çevrelerinin görüntülerini geliştirme sürecini otomatikleştirmek için makine öğrenimini kullanmayı içerebileceğini söyledi.

“Balina şarkılarından elde edilen veriler kullanışlıdır, ancak standart yöntemlerin tamamen yerini almaz” dedi. “Bu yöntem, standart bilim araştırma yöntemlerinin mevcut olmadığı yerlerde Dünya’nın okyanus kabuğunu araştırmak için yararlıdır.”