深海，是科學僅剩的幾處終極前沿之一。人類至今只探查了不足0.001%的海底。海洋學不僅有助人們理解氣候變化、生態系統，對於研究地球深部的劇烈脈動，比如地震和它掀起的致命海嘯，更是不可或缺。

英國《自然》網站在7月15日的報道中指出，先進的鑽探技術、靈敏的地震傳感器，以及將海底光纜變為巨型地震監測網等新興手段，正聯手組成深海之網，從不同維度探查地球深處，從而監測像地震、海嘯這樣的災害。

海底地震儀為地幔“造影”

地球的板塊構造由地幔對流驅動，地幔這層厚厚的固態岩石夾在地殼與地核之間，厚逾2800公里，佔地球八成以上的體積，但其內部如何翻涌至今成謎。

為了看清地幔及其內部對流的細節，科學家將海底地震儀布設在洋底，借不同密度岩石對地震波速度的影響，來勾勒地幔深處的運動。英國倫敦大學學院地震學家安娜·費雷拉形象地描述：就像一鍋沸騰的糖漿，不同密度的糖漿對流形態各異。那些比周圍更熱的固態地幔羽流向上涌動，曾在大洋中造就了冰島、夏威夷群島等火山鏈。

上世紀90年代，相關研究多聚焦太平洋。如今，由倫敦大學學院領銜的“新地震觀測的向上地幔流”（UPFLOW）項目，正在亞速爾、加那利和馬德拉群島周邊的大西洋底收集數據。這些海底地震儀一沉入海底便記錄整年，捕捉地球深部的“脈搏”，再利用類似醫學CT的技術，拼接出一幅幅地幔的三維圖像。

這項技術的應用還不止於此。2022年3月，一場地震風暴震動了亞速爾群島的聖喬治火山，火山噴發導致恐慌驟起。費雷拉團隊火速布下6台海底地震儀，如同為火山裝上了臨時“心電監護儀”，迅速繪製出岩漿在地下的活動圖像，為危機研判提供了關鍵依據。

“夢想”號從地球深處取芯

不過，再精妙的影像也只是間接描摹。科學家渴望親手觸碰來自地幔的岩石。於是，他們向地心鑽進。

要觸碰地幔，就必須鑽透地殼的下邊界——莫霍洛維奇不連續面（莫霍面）。在這裏，地震縱波的速度會從每秒約7.0公里驟然跳升到8.1公里，標誌地殼與地幔的分野。

科學家對2024年底啟航的中國新型海洋科考船“夢想”號寄予厚望。它搭載的鑽機最大鑽探深度達11000米，比以往任何科學鑽探船都深，從此，“打穿地殼，進入地球深部”不再只是遙遠的夢想。

“夢想”號極有可能首次直接從地幔取芯，其獲取的地球深部岩心樣品，可為全球科學家了解地球板塊構造、大洋地殼演化、古代海洋氣候和生命演化等提供最直接的證據，幫助人類更好地認識海洋。

“水中順風耳”捕捉海嘯聲波

在向地球更深處掘進的同時，另一種技術則在水層中布下了靈敏的“耳朵”，專門捕捉海嘯的咆哮。

海嘯可以從大洋一端悄然生成，然後撲向萬里之外的海岸。英國卡迪夫大學應用數學家烏薩馬·卡德里及其合作者，找到了一種在海嘯登陸前數小時就預判其破壞力和襲擊點的技術。

他們的法寶是水聽器——一種水下麥克風，能捕捉到海嘯源區發出的低頻聲波。卡德里團隊據此構建數學模型，不到30秒就能在全球尺度上模擬海嘯波的傳播。

這項技術的關鍵在於，水下聲音的傳播速度約為海嘯本身的3倍，這些聲波信號會搶在海嘯巨浪抵達前數小時傳入水聽器。這短短几個小時，就足以讓低窪沿海居民獲得寶貴的撤離時間。

海底光纖化身地震儀

當聲波在海洋中疾馳時，跨越洋底的光纖光纜網也在悄無聲息地感知地震的脈動。

2018年，德國波茨坦亥姆霍茲地球科學中心的地球物理學家首次證明，現有的海底光纖網絡能夠用來探測地震波。

這項名為分布式聲學傳感（DAS）的技術，原本為探測潛艇而研發，巧妙利用了光纖中的激光脈衝反射原理——一旦海底光纖被地震波拉伸，照射其中的光便會被這些缺陷反射，反射時間相對正常情況下的細微變化就被陸上的設備忠實記錄，這就相當於給光纖安裝了無數把“光學尺子”，使其具備感知地震、火山活動甚至海浪噪聲的能力，能精準跟蹤地震波沿海底狂飆的步伐。

由美國諾基亞貝爾實驗室光通信研究員米凱爾·馬祖爾牽頭的團隊，成功將一條連接夏威夷與加利福尼亞、全長4400公里的通信光纖，改造成了間距僅100米、擁有約4.4萬個虛擬地震監測站的巨型探測器。

從為地幔“造影”到直鑽莫霍面，從水聽器搶先“聽音”到光纖編織的感知巨網，這四大深海技術正相互補充，將曾經幽暗莫測的海底世界逐步點亮，讓威脅人們生命財產安全的地震與海嘯，再難隱藏行蹤。