昨天,记者从中国科学院海洋研究所了解到,“科学号”通过其配备的“发现”号无人潜水器携带自主研发的国际上首台可以直接插入天然气水合物的RiP拉曼光谱探针,在我国海域首次发现了裸露在海底的天然气水合物。

        首次在我国海底发现裸露“可燃冰”

天然气水合物俗称“可燃冰”,一般分布在深海沉积物或者大陆永久冻土中,而裸露在海底表面的天然气水合物则需要大量的深海冷泉流体作为气源,因此极难存在,在全球也鲜有报道,是研究天然气水合物形成、分解、成藏以及和海洋环境相互作用机制的极佳天然试验场。

日前,我国新一代远洋综合科考船“科学号”在中国科学院战略性先导科技专项“热带西太平洋关键区域海洋系统物质能量交换”的支持下,通过其配备的“发现”号无人潜水器携带自主研发的国际上首台可以直接插入天然气水合物的RiP拉曼光谱探针,在我国海域首次发现了裸露在海底的天然气水合物,并证实其为标准的I型水合物。在国际上首次使用原位拉曼光谱数据证实快速生成的天然气水合物并非单一的笼型结构,其内部其实存在大量的甲烷、硫化氢等自由气体。

共在南海两个站点检测到

据悉,此次在我国南海水深约1100米的深海海底,共有两个站点存在裸露在海底的天然气水合物,一个站点分布在冷泉化能极端生物群落中,动态合成并分解的天然气水合物可以为深海冷泉化能极端生命提供甲烷和硫化氢等能量源;另一个天然气水合物站点位于一个活动的冷泉喷口的内壁,这也是在我国海域首次发现正在喷发的深海冷泉喷口。

记者了解到,此次重要发现其实是自2013年我国启动中国科学院战略性先导科技专项“热带西太平洋关键区域海洋系统物质能量交换”五年以来,在深海冷泉和天然气水合物原位探查方面积累的丰富经验和成果的集中体现。

2014-2015年,科研人员使用“发现”号无人潜水器在我国海域首次人工原位合成了天然气水合物样品,并在2016年通过自主研发的保温保压样品转运器将在海底放置了410天的天然气水合物样品带回甲板,创造了在海底原位保存人工合成水合物放置时间最长的世界纪录,此前的纪录由美国MBARI海洋研究所保持,只有43天。回收的天然气水合物样品已被用于研究天然气水合物的形成、分解以及与周围海水之间的物质交换。

据介绍,科学家在2015年使用长基线水下定位技术和深海超高清视频技术在南海圈定了裸露在海底的疑似天然气水合物精确水下位置,但苦于没有相关的原位探测技术,无法验证此猜想。因此,2015-2016年科研人员自主研发了世界首台可以直接插入高温热液喷口进行原位探测的系列化RiP拉曼光谱探针,可对深海热液流体、冷泉流体、天然气水合物和沉积物孔隙水进行原位化学成分分析。

记者徐栋通讯员王敏

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“科学号”从青岛起航

“科学号”是我国新一代海洋科学综合考察船,2011年11月30日顺利下水,这标志着我国海洋科学考察能力迈入国际先进列。“科学号”于2014年4月正式投入使用,是中国最先进的海洋科考船,被称为海洋上的“移动实验室”。今年7月10日,“科学号”在青岛薛家岛码头起航。此次,“科学号”执行中科院战略性先导科技专项“热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响”(WPOS)2017年南海综合调查任务。该航次是对中科院专项自主知识产权深海探测设备进行可靠性验证,这也是国内首次使用多套系列深海探测设备出海执行科研任务。