在大洋中，生物往往会聚居在一定深度的海域，形成数百米厚的水平层，由于密集的浮游生物、鱼类受声波照射能产生较强的散射回波，所以这些水平层常被称为“深海声波散射层”或“深海散射层”（尽管有时它们很靠近海面），英文简称DSL。据一篇海洋学论文的观点，鱿鱼、鱼类和虾类甲壳动物（主要是燐虾）是DSL的主要组成生物。

人类第一次发现DSL是在二战时期，声呐技术人员利用声波探测海底情况时，往往会遇到由海洋生物组成的“假海底”，这引起了他们的兴趣。在接下来的几十年里，科学家们通过拖网、船载声呐系统甚至小型潜艇研究DSL，探索鱼群分布，但收效甚微。


AUV在散射层内收集的声呐数据图：不同颜色表示不同强度，其中红色的动物为海豚

海洋声学学家Kelly Benoit-Bird近期发表了一篇论文，结合传统拖网捕捞的科研方法，2013年秋季，她在研究过程中引入了一种新方式——利用水下机器人观察DSL中的动物。这款水下机器人配备先进声呐系统，外形像一条鱼，能高效回收回声数据。海底世界光线微弱，因此要进行生物分类，就要依靠生物之间各异的声波反射频率，例如当机器人发出的声波频率为12万赫兹每秒时，鱿鱼反射回来的频率会高达38000赫兹，而普通鱼类的反射频率则还在12万左右。通过分析散射回波的强度、周期，Kelly团队能轻松估算生物类别、体型及它们的相对位置。



这三幅图中的第一副图像展示了25—70m、275—325m两个深度的声波散射情况

研究人员基于机器人带回的数据制作了一个索引，用来对比相邻动物之间的差异。分析结果令人惊讶，事实证明，这些动物的分布不是随机的，相同种群的动物会聚集在一起，它们不与别的种群混合，且会有一条清晰的分界线。小型动物团体，如燐虾，会更倾向于靠近它们的“邻居”，但在团体内，无论是鱼、虾还是鱿鱼，它们之间都会保持一个身长的距离。

据推测，这样的分布方式可能是为了迷惑捕食者，如海豚每次进攻只会瞄准一只动物，而这样的团体容易让它丢失目标。水下机器人带回的数据显示，当海豚进攻鱿鱼群时，靠近海豚一侧的鱿鱼会紧密聚合在一起，而另一侧的鱿鱼间距会拉大，海豚离开后，鱿鱼们又会恢复均匀间距。这种单一物种间的合作方式是由生存效益驱动的。

   DSL区域动物聚集并非偶然，而是协作捕食；

   在几乎没有光线的DSL区域，各种群的自保方式类似靠近海面的沙丁鱼群。

这是水下机器人带来的科研突破，当然它的作用不限于此，除了帮助海洋科学家了解深海食物链和浅海食物链之间的联系，这些成果也为海洋渔业捕捞行业提供了参考。