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中国科学院海洋研究所首次发现并证实深海热液低温溢流区的气体释放通量是高温喷口区的10-100倍。研究成果近日发表在国际地学期刊《地质学》。
热液喷口释放的大量气体（二氧化碳、甲烷、氢气、硫化氢等）为热液极端生态系统提供了能量和物质来源，并在全球海洋化学循环中扮演着重要角色。科研团队基于自主研制的深海原位拉曼光谱探测系统、深海热液温度探针等原位探测装备，突破了热液气体浓度难以原位观测、喷口流速难以准确测量、热液喷发区域难以厘定评估的技术难题，构建了适用于热液系统释放气体通量评估的原位观测技术体系。
科研人员利用原位观测装备分别对溢流区和高温喷发区开展了大范围的原位探测，获取了14个站位热液流体的原位拉曼光谱、流体温度和流体流速等数据，并基于超短基线定位系统和视频图像分析手段厘定了热液区流体的喷发区域和面积。原位观测数据表明，热液靶区的流体温度和气体组分浓度呈现负相关，低温溢流区流体中溶解态气体浓度是高温集中喷发区的数倍至数十倍。基于原位观测数据对热液区气体释放通量的量化评估表明，低温溢流区的气体释放通量比高温喷发区高10至100倍。
该研究不仅打破了业界对热液溢流区所扮演角色的传统认识，为今后的热液研究提供了全新角度和全新思路，也为全面量化热液区流固界面的物质能量交换研究提供了方法参考和观测样板。（青岛日报/观海新闻记者 李勋祥）
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（作者：李勋祥)
