近日,广州海洋局在深海渗漏甲烷气泡羽状流运移规律研究方面取得新成果,相关论文以《Fate of deep methane bubble plumes at the Haima cold seeps in the South China Sea》(南海海马冷泉区深水甲烷气泡羽状流归宿)为题,发表于国际海洋环境领域知名期刊《Marine Pollution Bulletin》(中科院二区,影响因子:4.9)。
深海渗漏甲烷气泡羽状流运移规律,是南海天然气水合物开采环境影响评价工作亟须回答的关键科学问题之一。本研究围绕“海马”冷泉这一天然实验场所,结合多波束、水下机器人、潜标等多手段长期观测,构建了一套考虑甲烷气泡多相流动过程与真实水动力环境的甲烷扩散运移模型,揭示了“海马”冷泉区甲烷气泡羽状流的运移规律及其调控机制。对于天然冷泉,气泡羽状流在区域流场影响下高度可达797米,宽度达244米。羽状流终止于水合物稳定域上边界附近(海面以下约610米),且该边界受到中尺度涡和潮引起的水柱温度变化调制。该研究表明深海甲烷渗漏对大气环境的影响极其微弱,并指出在水合物商业化开采过程中,应针对近海底、水合物稳定域上界及海面开展联合环境监测,为水合物开采环境监测网设计提供了科学依据。
图1. 观测揭示的“海马”冷泉羽状流形态特征。(a)中、深层洋流反向产生的蛇曲型羽状流声学图像;(b)中、深层洋流同向产生的倾斜锥状羽状流声学图像;(c)潜标观测揭示的水合物稳定域上边界深度(黑色实线)时间变化,其显著垂向振荡主要来自中尺度涡的调制作用。
广州海洋局郭斌斌高级工程师和苏丹仪工程师为该论文共同第一作者,梁前勇教授为通讯作者,合作单位为山东科技大学。该研究得到国家自然科学基金、广东省重点研发计划项目及广州市基础与应用基础研究基金等项目联合资助。
论文相关信息:Guo, B., Su, D., Yang, S., Xu, A., Bu, X., Chen, Z., Wu, X., Feng, Q., Chen, C., Wang, F., Wu, Y., Dong, Y., Xiao, X., and Liang, Q., 2026: Fate of deep methane bubble plumes at the Haima cold seeps in the South China Sea. Marine Pollution Bulletin, 226, 119308, https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2026.119308.