世界上第一條海纜剛鋪好就被割斷!越「無聊」的海床越適合施工

貓頭鷹出版 貓頭鷹出版:著/薩曼斯.蘇布拉馬尼安
海底電纜支撐全球數位文明與雲端連結,然而鋪設與維護卻仰賴精密工程與生態考量。 圖/Shutterstock

編按:全球網路命脈仰賴海底電纜傳輸,但鋪設與維護工程卻是一場硬仗,除了要避開船運路線、海冰,還要避免破壞珊瑚礁、瀕危蝸牛的棲地,崎嶇地形、人類活動與繁瑣法規都可能影響電纜的存亡。《波浪下的數位命脈》作者將帶領我們深入海床,揭密現代工程如何保護電纜與環境

不過,若要了解鋪設新電纜時,何以通常遵循前身電報線的路徑──換言之,若要了解為何時至今日仍有4條通信電纜於普次柯南沙灘登陸──除了上述的地緣政治權力因素之外,其實還有另外一大原因:地球表面實在太過崎嶇,有太多的未知數,人類實在無法輕易駕馭。

比如,假使某一段海岸線岩石遍布或緊臨高崖,要讓電纜在此處登陸就非常困難。在這方面,電纜公司便會想要找尋沙地鬆軟的海灘,而且這座海灘鄰接的海面還必須足夠平穩,其間的斜坡也應該足夠平緩;電纜公司挑選海灘時用的這些標準,就跟想要去海灘度假的觀光客一模一樣。

但和遊客不同,由於電纜所傳送的內容還得送到大型資料中心進一步分類、分派,所以電纜公司還會希望海灘能緊鄰這些大型資料中心。

此外,在淺海地帶,不論是零星的銳利岩石,又或者是船錨,乃至在海床上拖網捕撈的漁船,都很容易造成光纖電纜本身斷裂。因此,公司不僅必須找到最安全的海域鋪設電纜,還必須沿途予以保護。

電纜從海洋牽上陸地之前,公司會先派遣潛水員將電纜穿過管路。這些管路可能是金屬製,也可能是由堅固的塑膠所製成。而在離登陸點較遠,但仍接近岸邊的海域,纜線會有雙層鋼製保護層包覆。

若情況允許,最好還能利用一臺叫作纜線埋設機的機器,將電纜埋藏在海床的數公尺之下。在掩埋的過程中,先以犁刀或強力水柱挖開土壤,將電纜垂降到溝槽中,最後再覆土掩蓋。

漁船、海冰是兇手?世界上第一則電報剛發給拿破崙就斷線

到了海岸線數百公尺之外,雖然不再需要以管路包覆電纜,但只要水深未及1.6公里上下,就仍需要用纜線埋設機鋪設鎧裝電纜。

丹麥的電纜業界老將圖雷.強森(Ture Jönsson)曾在1980年代中期參與纜線埋設機的原型測試,他跟我說,這臺機器之所以存在,實在有其必要。「跨國電纜承載高網路流量,隨著時局演進,電纜倘若受損,將造成愈來愈高的代價。」強森表示。

電纜鋪設船總是儘可能尋找地質最鬆軟的海床,他說,「如此一來,電纜就能輕易沉入地下,百年後再挖掘出來,都還能看起來跟全新的沒兩樣。」而且如果還知道最繁忙的船運路線和漁場在哪裡,或者知道漂浮的海冰在哪些地方最為厚重,設計者就會想辦法讓電纜能夠穿越其間的夾縫。

從海底電纜開發之初,人們便已經學到了這個教訓:在1850年,經過5年的審核期,第一條跨越英吉利海峽的電纜終於獲准鋪設,連接多佛和格里內角,但這條電纜的外圍並無鎧裝。電纜啟用之後的首則訊息是發送給路易.拿破崙,但發送後才沒隔多久,電纜就馬上故障,推測原因可能是被漁民割裂。

根據一則有趣的傳言,據說這位漁民還在布洛涅公開展示其中一段纜線──他誤以為這段電纜是一條海草,只不過外表長得出奇像是橡膠製品,內裡還包著金子。

電纜鋪設前環評關卡重重 珊瑚礁、青蛙、蝸牛面臨迫遷

在將一條電纜拉上岸之前,電纜公司得先取得政府許可。這個任務相當繁雜,電纜公司紛紛設立專門部門,處理審核業務。這樣的部門需要聘用律師和地質學家,也需要聘請專人應付過程中各種疑難雜症,並且與官僚體系溝通。

而近年來,由於各國開始希望保護自家岸邊的海洋生態系統,這些部門因而還得處理環境許可審核等業務。

在關島,鋪設電纜的公司曾得負責搬遷珊瑚礁;在斐濟,公司則得考量工程對青蛙棲地的衝擊;在加州,面對瀕危的莫羅肩帶蝸牛群體,公司還得負責將其異地安置。

根據妮可.斯塔羅謝爾斯基(Nicole Starosielski)在著作《海底網絡》(The Undersea Network)中所說,曾參與此計畫的某位主管向她表示,自己有位頂頭上司「被分派到的任務就是去當蝸牛守護者,帽子上直接寫著『莫羅肩帶蝸牛人』這行字」。

此外,不論是要出船勘查可能的電纜路徑,還是要實際鋪設電纜,各國政府也愈來愈常要求公司讓環境觀察員登船,讓他們站在工程師身後,確保工程師的所作所為都符合管制規定。

越接近深海越不需要穿盔甲?全年184起電纜故障 公海僅不到10件

到了深海,光纖電纜就不再需要埋入地底,也不需要鎧裝。

「事實上,到了那個深度如果還做鎧裝,重量會變得太重,之後反而會無法取回修復。」告訴我這件事情的是一位美國大型科技公司的海底電纜工程師,名叫安迪.帕默-費爾蓋特(Andy Palmer-Felgate)。

帕默-費爾蓋特曾在梅諾卡島擔任風浪板教練,之後也曾在某艘石油測勘船上工作。近1/4世紀以來,他則負責協助全世界的電纜鋪設業務,而且對於電纜故障的問題高度關注,近乎執著癡迷。他告訴我,2022年共有184起故障發生,但其中只有5到10件是發生在公海上。

「在經濟上最好的做法,是要儘快把電纜送到深海區,」帕默-費爾蓋特對我說,「你不需要動用犁刀,而且還可以使用更細的電纜。與在淺水區相比,電纜布放的速度可以快上10倍之多,每公里平均成本也可以壓到岸邊布線的1/10,甚至是1/20。」

壽命可達30年的海底電纜 為何總在老化前就被淘汰?

但深海也自有其風險:深淵帶的地形往往呈現鋸齒狀,因而可能持續磨損電纜。此外,比如陡坡落石、地震、火山活動等等,也都可能造成危害。

舉例而言,非洲西岸就有一道剛果海底峽谷,從剛果河出海口向海延伸,總長高達282公里。峽谷的岩壁鑿入海床之下,最深處高達上千公尺。海洋地理學家麥可.克萊爾和我說,從1800年代晚期以來,「人們就不斷在剛果河的外部海域鋪設電纜,結果就是電纜屢屢斷裂」。

後來發現,內陸只要下起大雨,就會導致巨量的沉積物沿著剛果河急速出海,進而造成山崩,因而沖斷橫跨剛果海底峽谷的纜線。然而,由於峽谷實在太長,有意在西非海岸鋪設海底電纜的各間公司幾乎都找不到避開的方法。

在2023年8月,共有4條橫跨剛果海底峽谷的電纜斷裂;到了隔年春天,又有另外4條海底電纜斷裂,位置是象牙海岸外圍的另一條海底峽谷──而那個時候,前一波中斷裂的4條電纜才堪堪修復。

從電纜公司的角度來說,無聊的海床才是最好的海床。只要謹慎鋪設並且善加保護,電纜的壽命就可以長達25年,甚至來到30年之久。不過,電纜的壽命通常也不需要那麼久;在其壽命告終之前,更新穎、更快速、更高頻寬的新型電纜就會出現,取代舊型電纜。

《波浪下的數位命脈:看不見的科技與國安戰線,海底電纜與我們的生活》。 圖/貓頭鷹出版提供


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