南海冷泉區(qū)甲烷滲漏過程的原位觀測研究.pdf

1、天然氣水合物對全球變暖的響應及其反饋作用是當前全球變化研究中最為緊迫的課題之一。作為海底水合物的儲存標志及其分解釋放甲烷的重要途徑，海底冷泉活動及其伴隨的甲烷滲漏，不僅引發(fā)了復雜的海洋生物地球化學循環(huán)和生態(tài)過程，而且在全球碳循環(huán)和氣候效應研究中占重要地位。我國南海是重要的水合物資源遠景區(qū)，但是，因長期受深海探測技術條件的限制，對與冷泉活動有關的甲烷滲漏及其生態(tài)環(huán)境效應的研究才剛剛起步，而基于海底長期原位觀測技術的冷泉活動及甲烷滲漏時序變

2、化規(guī)律的深入研究也未全面開展。
　　本文基于深海海底邊界層原位監(jiān)測系統(tǒng)（Benvir），對南海海底冷泉活動區(qū)近海底邊界層進行了多參數(shù)原位觀測，獲取了CH4、CO2、海流、溫度、鹽度、壓力、濁度等參數(shù)的長時間序列變化數(shù)據(jù)，并開展了相關研究。研究表明：
　?。?）南海神狐海域海底存在高濃度的滲漏甲烷，甲烷濃度范圍為3.8μmol/L～4.2μmol/L，是海水背景值和上覆水柱甲烷濃度的300～1000倍，這可能是我國南海海底冷泉

3、活動的直接證據(jù)。
　?。?）在日潮周期內,海底壓力變化可能直接導致海底甲烷滲漏強度變化，也可能通過控制海流運動，進而影響底層水甲烷輸運來控制底層水甲烷濃度變化。而溫度變化對海底下甲烷滲漏強度的影響不大。
　?。?）研究區(qū)滲漏甲烷的物理運移方式以水平方向海流的平移運輸作用為主，垂直方向的平移輸送只占12％左右。
　　（4）海底滲漏甲烷在平流輸運中同時受到湍流擴散和化學轉移的影響，最終在湍流擴散或生物化學作用下，甲烷濃度特