我國深海熱液原位探測技術取得新突破

近日從中國科學院海洋研究所了解到，我國科研人員在深海熱液原位探測方面取得新突破，在國際上首次獲得高溫熱液流體中溶解二氧化碳及硫酸根離子的原位濃度。
　　據(jù)介紹，深海熱液系統(tǒng)是20世紀地球科學領域的重大發(fā)現(xiàn)。高溫熱液噴口流體理化性質及其對大洋環(huán)境影響，已成為熱液活動新的研究熱點。
　　如果科研人員將熱液樣品帶回實驗室分析，受溫度、壓力變化以及海水混入影響，熱液噴口流體的化學成分或濃度會明顯改變。近年來，科研人員采用保真取樣方法進行實驗室分析，取得了較為貼近的數(shù)據(jù)，但由于取樣方法限制，一直無法獲取高溫熱液噴口內流體的準確樣本，造成分析數(shù)據(jù)與實際仍有明顯差異。
　　中國科學院海洋研究所科研團隊攻克光學鏡頭耐高溫和高濃度顆粒附著對光學系統(tǒng)影響等國際技術難題，成功研制了耐450攝氏度高溫的熱液流體拉曼光譜探針。自2015年以來，這套探針搭載“科學”號科考船上的“發(fā)現(xiàn)”號深海纜控潛器，對馬努斯熱液區(qū)、沖繩海槽熱液區(qū)的高溫熱液噴口進行了原位拉曼光譜探測，采集到大量原位光譜數(shù)據(jù)。
　　基于2016年“科學”號獲得的沖繩海槽中部熱液區(qū)三個高溫熱液噴口流體的原位拉曼光譜數(shù)據(jù)，結合實驗室內大量高溫模擬實驗建立的相關拉曼光譜定量分析模型，科研團隊成功確定了沖繩海槽中部熱液噴口流體中溶解二氧化碳及硫酸根離子濃度。
　　通過對比同一熱液噴口的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，原位測量的二氧化碳濃度比實驗室保壓取樣樣品二氧化碳濃度高出三倍以上。這一成果表明，熱液活動對全球碳循環(huán)以及氣候變化的影響很有可能被大大低估。
　　近日，國際地學期刊《地球化學、地球物理學、地球系統(tǒng)學》以封面研究論文形式刊發(fā)了這一成果。