近日，国际地学刊物《创新地球科学》在线发表了中国科学院海洋研究所深海生态系统过程和健康评价课题组在南海冷泉甲烷原位探测研究中的最新进展。深海冷泉是海底甲烷排放的关键通道，长期以来，由于难以直接、准确地量化声学羽流分布和原位甲烷浓度等关键参数，全球海洋甲烷预算存在显著的不确定性。科研人员基于最新的深海原位探测与稳态模型发现南海冷泉的甲烷排放量远超想象，这一发现为海洋温室气体源汇核算提供了重要科学依据。

基于深海原位探测的南海活跃冷泉区甲烷排放通量  海洋研究所供图

深海冷泉作为海底甲烷排放的重要通道，其通量估算对全球碳循环和气候变化研究具有重要意义。基于原位探测的深海冷泉甲烷排放通量估算较为稀少，目前研究仅能提供半定量或偏差较大的估算。长期以来，受限于关键参数难以直接准确量化的瓶颈，全球海洋甲烷收支估算存在显著不确定性。

研究以南海北部陆坡Site F冷泉区为对象，结合深海原位探测技术与地球化学稳态模型，定量刻画了冷泉甲烷从海底释放到水体的迁移转化过程。

团队通过集成多参数协同探测设备，并进行精细尺度的海底原位环境探测。同时利用多参数传感系统及同步精准取样设备，通过“科学号”科考船搭载的遥控无人潜水器在2017、2018和2020年三个航次中对活跃冷泉区不同生境近底层海水环境场进行探测，有效克服了传统采样方法的空间局限性，获得了甲烷、溶氧等关键参数的精准观测。

基于原位观测数据，研究团队建立了稳态箱式模型，量化了冷泉区甲烷的迁移转化路径：水平平流、垂直扩散和微生物氧化。研究结果显示，活跃渗漏区的甲烷通量比冷泉沉积物－水界面扩散通量高出3个数量级。

同时，模型结果显示南海海底冷泉甲烷的迁移和清除主要受水平平流控制，相比之下，垂直扩散和微生物氧化过程的贡献较小。这一结果揭示了冷泉区甲烷迁移的新机制：冷泉区大量甲烷并非在原位水体被氧化，而是通过水平平流输送至远离渗漏区的海域。

研究表明，仅南海冷泉的甲烷年排放量已十分可观。若将其外推至全球，其溶解态甲烷通量可达126 Tg碳，不仅是浅海大陆架排放的2倍，还显著高于全球泥火山排放量，凸显了深海冷泉在全球甲烷循环中被长期忽视的重要地位。

该研究得到了国家自然科学重点基金、南海冷泉科技基础资源调查专项等项目的资助。

相关论文信息：https://doi.org/10.59717/j.xinn-geo.2026.100192