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深海冷泉是海底甲烷排放的關(guān)鍵通道。長(zhǎng)期以來(lái)，由于難以直接、準(zhǔn)確地量化聲學(xué)羽流分布和原位甲烷濃度等關(guān)鍵參數(shù)，全球海洋甲烷預(yù)算存在顯著的不確定性。中國(guó)科學(xué)院海洋研究所研究人員，基于最新的深海原位探測(cè)與穩(wěn)態(tài)模型，發(fā)現(xiàn)南海冷泉的甲烷排放量遠(yuǎn)超想象。這一發(fā)現(xiàn)為海洋溫室氣體源匯核算提供了重要科學(xué)依據(jù)。研究團(tuán)隊(duì)利用集成甲烷傳感器、溶解氧傳感器、底層海流計(jì)及溫鹽深測(cè)量?jī)x的多參數(shù)傳感系統(tǒng)及同步精準(zhǔn)取樣設(shè)備，通過(guò)“發(fā)現(xiàn)”號(hào)水下纜控潛器（ROV）在2017、2018和2020年三個(gè)航次中，對(duì)活躍冷泉區(qū)Site F不同生境近底層海水環(huán)境場(chǎng)進(jìn)行精細(xì)探測(cè)，克服了傳統(tǒng)采樣方法的空間代表性問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)甲烷、溶氧等關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)的連續(xù)、高分辨率觀測(cè)。基于原位觀測(cè)數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)建立了穩(wěn)態(tài)箱式模型，量化了冷泉區(qū)甲烷的遷移轉(zhuǎn)化路徑。研究結(jié)果顯示，活躍滲漏區(qū)的甲烷通量達(dá)到0.53mol m-2?d-1—3.23mol m-2 d-1，比冷泉沉積物—水界面擴(kuò)散通量高出3個(gè)數(shù)量級(jí)。這一顯著差距揭示了過(guò)往研究嚴(yán)重低估了冷泉甲烷的排放強(qiáng)度。同時(shí)，模型結(jié)果顯示南海海底冷泉甲烷的遷移和清除主要受水平平流控制，相比之下，垂直擴(kuò)散和微生物氧化過(guò)程的貢獻(xiàn)較小。據(jù)此估算，南海冷泉區(qū)甲烷年排放量達(dá)0.70Gmol—4.22Gmol，若將這一結(jié)果外推至全球大陸坡活躍冷泉，則每年以溶解態(tài)形式進(jìn)入水圈的甲烷相當(dāng)于126Tg碳。研究首次定量揭示了南海冷泉甲烷排放通量被嚴(yán)重低估的事實(shí)，并明確了水平平流在冷泉海底甲烷遷移中的主導(dǎo)地位。這些發(fā)現(xiàn)不僅革新了對(duì)深海甲烷循環(huán)機(jī)制的認(rèn)識(shí)，也為全球甲烷收支評(píng)估提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。相關(guān)研究成果發(fā)表在《創(chuàng)新-地球科學(xué)》（The?Innovation?Geoscience）上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)重點(diǎn)基金、南海冷泉科技基礎(chǔ)資源調(diào)查專(zhuān)項(xiàng)等的支持。論文鏈接基于深海原位探測(cè)的南海活躍冷泉區(qū)甲烷排放通量南海冷泉近海底水體原位環(huán)境參數(shù)時(shí)空分布特征南海冷泉不同海底生境的甲烷通量