地球上似乎沒有什麼力量能與俯衝帶相比。

如果我們能沿著俯衝帶向地球內部深入，將會發現大洋板塊俯衝到了大陸板塊下方，並引發了被稱為“群災之首”的地震，甚至產生破壞力更強的海嘯。

1964年阿拉斯加9.2級地震，2004年印度尼西亞8.7級地震，2011年日本9.0級地震，......俯衝帶的巨大能量釋放產生了無數次的大地震。

但是，面對俯衝帶這樣巨大的危險源，我們人類卻連其在地震發生時究竟是如何運動的都無從得知。

陸地上，我們經常使用GNSS（全球衛星導航定位系統）來跟蹤地殼的運動，以便透過運動情況來預測地震的發生，這也確實是一種很好的辦法。

例如，在美國西北部和加拿大西南部有一個叫做卡斯卡迪亞的俯衝帶，從加利福尼亞北部延伸到華盛頓州。

陸地上的GPS站表明，這個俯衝帶已經積累了足夠的變形量，規模和力量之大足以發生9級地震。但是，也有陸地測量結果表明，在俄勒岡州沿海，沿斷層中段的緩慢的蠕動變形逐漸將能量釋放掉，這表明該斷層可能會在一系列獨立的、較小規模的地震中破裂。

所以如果沒有海上測量的結果，科學家無法看清洋殼和陸殼之間作用的全貌。但深不可測的海水阻擋了衛星的訊號，我們無法使GNSS的訊號穿透萬丈深淵到達海底。

那麼要測量海水下地殼的運動，科學家們就只能用船。

通常的做法是透過一連串聲吶等方式來監測洋殼運動（追蹤海底信標），同時透過GPS標定船隻的經緯度，即“聲學GPS”。

日本為了監測周邊危機四伏的海中斷層，啟動了“聲學GPS”，截止到2020年，日本的“聲學GPS”網路有27個站點，每個站點又由多個信標組成。在2011年日本9.0級地震發生時，雖然“聲學GPS”的站點並不多，但仍發現該斷層在其淺層滑動了30多米，從而引發了毀滅性的海嘯。

如今，日本的科學家大概每2個月就要驅船深入大洋，監測地殼的運動，如此頻繁地監測確實積累了豐富又寶貴的資料，使得他們對預測震中位置更加有自信。

透過船隻使用“聲學GPS”的方法確實非常有效，但是每一次出海航行都花費巨大。

跟蹤聲學信標，就需要研究船配備GPS導航推進器，每天的執行成本高達50,000美元。在過去的10年中，日本已在此花費超過30億美元。

巨大的成本導致“聲學GPS”無法實現連續監測，只能定期監測，這會漏掉很多重要的線索。尤其對於科學家們來說，他們發現俯衝帶上發生地震之前，經常會有斷層在幾周內發生“緩慢滑移”，這是否是一種新的、可靠的地震預測手段？需要大量的、連續的實測資料去證實，幾個月一次的“聲學GPS”無法滿足科研需求。

經費是科學家們不得不考慮的問題，科學也要講成本投入，沒錢，那就苦煉裝備。

最近的新發明可能會解決這一問題，使用遠洋無人機代替昂貴的船隻，大大降低洋殼監測的成本。

這架無人機是3米長的水面飛船，拴在一根管子上，管子向下8米，襯有擺動的鰭，可以從海浪中獲取前進的動力。這架無人機每天的執行成本僅為500美元，它可以攜帶一個GPS裝置，並在海底信標上方的固定半徑內中徘徊數週。

在2016年對卡斯卡迪亞斷裂帶的測試中，滑翔機歷時40天，行駛了近500公里，而且無人機執行起來其近乎無聲，對聲音訊號的干擾遠小於船舶的引擎。

這種水上無人機用途不僅限於俯衝帶，它們可以放置在板塊張裂的地方、放在海底火山的側面，因為有研究表明，這些海底火山在噴發前體積會膨脹。

2019年，美國國家科學基金會購買了16個海底站點的信標和3架無人機來監視信標，而這正是“俯衝帶觀測計劃”（Subduction Zone Observatory）的開端，顧名思義，這個計劃就是集中監視全球12個俯衝帶，以期進一步發現地震、地球的秘密，有了便宜好用的新裝備，科研也能邁開大步朝前走了。

真可謂，“貧窮也是生產力”。

資料參考：Drones reveal earthquake hazards hidden in the abyss，Paul Voosen