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　　光明日報北京11月22日電 記者齊芳從中國科學(xué)院海洋研究所獲悉，該所科研人員基于自主研制的深海原位拉曼光譜探測系統(tǒng)，構(gòu)建了天然氣水合物上升時隨水深變化的演化模型，并通過深海原位實驗首次證實了天然氣水合物可攜帶冷泉氣體到達海表。相關(guān)學(xué)術(shù)成果近日以封面文章的形式，發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《地球化學(xué)觀點快報》上。

　　海洋中的天然氣水合物儲量豐富，但天然氣水合物不穩(wěn)定，海平面變化、海底地震、滑坡、開采不當?shù)榷加锌赡茉斐善涫Х€(wěn)分解?？茖W(xué)家們曾猜測，漫長的地質(zhì)歷史時期中經(jīng)常發(fā)生的大規(guī)模環(huán)境變化，很可能與海底大量天然氣水合物分解有關(guān)——天然氣水合物分解會釋放出甲烷氣體，而甲烷氣體具有較強的溫室效應(yīng)。近幾十年來，人們對天然氣水合物的性質(zhì)、穩(wěn)定性等做過各種實驗、預(yù)測與評估，但截至目前，天然氣水合物發(fā)生失穩(wěn)后在海洋中經(jīng)歷的上升過程仍未知，其攜帶冷泉中的甲烷氣體在海水中能夠到達的深度仍不清楚。

　　針對這一問題，中國科學(xué)院海洋研究所張鑫團隊，使用“科學(xué)”號科考船及“發(fā)現(xiàn)”號ROV深海機器人（水下纜控潛器），利用活躍的冷泉噴口進行天然氣水合物上升分解原位實驗，并通過拉曼光譜探測系統(tǒng)實時監(jiān)測天然氣水合物上升過程中的相態(tài)變化。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，水合物在海水中上升會經(jīng)歷三個階段的變化：第一階段是形貌沒有變化，但存在氣體逸出過程的亞穩(wěn)態(tài)階段；第二階段，外圍水合物分解與內(nèi)部水合物生長共存；第三階段，內(nèi)部水合物完全分解。

　　科學(xué)家們綜合研判認為，水合物膜的形成能夠大大增加甲烷氣體的生存能力，可攜帶甲烷氣體到達較淺的深度甚至是大氣，這可能是冷泉氣體影響淺層水體或者大氣環(huán)境的一種重要運輸方式。這項研究細化了水合物分解過程與海水深度之間的關(guān)系，加深了對氣體水合物分解演化機制的理解，為天然氣水合物上升分解過程提供了新的見解。

　　《光明日報》（2023年11月23日 08版）