近日，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所段曉勇研究員、印萍研究員團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)通報(bào)》（一區(qū)TOP）上發(fā)表題為“海洋甲烷監(jiān)測(cè)技術(shù)全鏈條標(biāo)準(zhǔn)化:全球數(shù)據(jù)可比性的挑戰(zhàn)與路徑”的研究論文。該研究系統(tǒng)剖析了當(dāng)前近岸海域甲烷監(jiān)測(cè)從樣品采集、分析測(cè)試到通量測(cè)量全鏈條中存在的標(biāo)準(zhǔn)化瓶頸，并首次提出了構(gòu)建全球可比數(shù)據(jù)體系的系統(tǒng)性路徑。

據(jù)介紹，海洋甲烷作為增溫潛勢(shì)達(dá)二氧化碳近30倍的強(qiáng)效溫室氣體，其源匯過(guò)程深刻影響全球氣候變化。然而，由于海洋環(huán)境的時(shí)空異質(zhì)性、甲烷濃度梯度跨越多個(gè)數(shù)量級(jí)，以及監(jiān)測(cè)技術(shù)的碎片化，全球海洋甲烷數(shù)據(jù)的可比性長(zhǎng)期面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。研究指出，當(dāng)前近岸海域甲烷監(jiān)測(cè)在多個(gè)環(huán)節(jié)存在標(biāo)準(zhǔn)化缺失。在樣品采集方面，海水、沉積物和大氣采樣缺乏統(tǒng)一規(guī)范，低濃度樣品保存與處理流程不一致；在分析測(cè)試環(huán)節(jié)，低濃度甲烷精準(zhǔn)測(cè)量困難，同位素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)嚴(yán)重缺失，不同技術(shù)間系統(tǒng)偏差顯著；在通量測(cè)量中，不同方法(如渦度協(xié)方差法、箱式法、梯度法)結(jié)果差異可達(dá)數(shù)量級(jí)，生物擾動(dòng)與氣泡傳輸?shù)汝P(guān)鍵過(guò)程缺乏標(biāo)準(zhǔn)化校正模型。

針對(duì)上述問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)提出了“三大支撐體系＋四大技術(shù)環(huán)節(jié)＋兩大服務(wù)目標(biāo)”的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施路徑，以“三大支撐體系”（國(guó)際協(xié)同治理體系、低成本技術(shù)方案、多級(jí)質(zhì)控驗(yàn)證體系）為核心載體。依托國(guó)際協(xié)同治理體系整合現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)資源（如GAW/GOOS），并通過(guò)低成本技術(shù)方案推動(dòng)資源薄弱區(qū)域的參與；在“四大技術(shù)環(huán)節(jié)”層面，重點(diǎn)突破樣品采集標(biāo)準(zhǔn)化（如保壓沉積物采樣協(xié)議、低濃度原位富集流程）、實(shí)驗(yàn)室分析標(biāo)準(zhǔn)化（δ13C-VPDB溯源統(tǒng)一與基質(zhì)干擾校正）、通量測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)化（分選型標(biāo)準(zhǔn)與生物擾動(dòng)校正模型）、數(shù)據(jù)整合應(yīng)用（區(qū)塊鏈元數(shù)據(jù)溯源、AI驅(qū)動(dòng)多源數(shù)據(jù)融合）。最終，該路徑將服務(wù)于兩大目標(biāo)——科學(xué)目標(biāo)（精確約束全球甲烷收支）與應(yīng)用目標(biāo)（海底災(zāi)變風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警），為全球碳中和路徑提供可驗(yàn)證的量化數(shù)據(jù)支撐。強(qiáng)調(diào)通過(guò)國(guó)際協(xié)同治理整合現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)資源，構(gòu)建多級(jí)質(zhì)控驗(yàn)證機(jī)制，并推動(dòng)低成本技術(shù)研發(fā)，以提升全球數(shù)據(jù)的覆蓋范圍與可比性。

該研究首次系統(tǒng)構(gòu)建了近岸海域甲烷監(jiān)測(cè)全鏈條標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施路徑，不僅為解決全球近岸海域甲烷數(shù)據(jù)可比性難題提供了中國(guó)方案，更將為精準(zhǔn)約束全球甲烷收支、解析氣候反饋機(jī)制、預(yù)警海底地質(zhì)災(zāi)害提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)支撐，為全球碳中和路徑制定與氣候行動(dòng)提供科學(xué)依據(jù)。

該研究由青島海洋地質(zhì)研究所段曉勇研究員、印萍研究員(共同通訊作者)等科研人員完成，得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目聯(lián)合資助。

• 信息來(lái)源：青島海洋地質(zhì)研究所。

  轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明信息來(lái)源及海洋知圈編排。