TOP期刊發文！青島海洋地質研究所段曉勇、印萍研究員團隊提出近岸海域甲烷監測全鏈條標準化方案！

近日，中國地質調查局青島海洋地質研究所段曉勇研究員、印萍研究員團隊在《科學通報》（一區TOP）上發表題為“海洋甲烷監測技術全鏈條標準化:全球數據可比性的挑戰與路徑”的研究論文。該研究系統剖析了當前近岸海域甲烷監測從樣品采集、分析測試到通量測量全鏈條中存在的標準化瓶頸，并首次提出了構建全球可比數據體系的系統性路徑。

據介紹，海洋甲烷作為增溫潛勢達二氧化碳近30倍的強效溫室氣體，其源匯過程深刻影響全球氣候變化。然而，由于海洋環境的時空異質性、甲烷濃度梯度跨越多個數量級，以及監測技術的碎片化，全球海洋甲烷數據的可比性長期面臨嚴峻挑戰。研究指出，當前近岸海域甲烷監測在多個環節存在標準化缺失。在樣品采集方面，海水、沉積物和大氣采樣缺乏統一規范，低濃度樣品保存與處理流程不一致；在分析測試環節，低濃度甲烷精準測量困難，同位素標準物質嚴重缺失，不同技術間系統偏差顯著；在通量測量中，不同方法(如渦度協方差法、箱式法、梯度法)結果差異可達數量級，生物擾動與氣泡傳輸等關鍵過程缺乏標準化校正模型。

針對上述問題，研究團隊提出了“三大支撐體系＋四大技術環節＋兩大服務目標”的標準化實施路徑，以“三大支撐體系”（國際協同治理體系、低成本技術方案、多級質控驗證體系）為核心載體。依托國際協同治理體系整合現有標準資源（如GAW/GOOS），并通過低成本技術方案推動資源薄弱區域的參與；在“四大技術環節”層面，重點突破樣品采集標準化（如保壓沉積物采樣協議、低濃度原位富集流程）、實驗室分析標準化（δ13C-VPDB溯源統一與基質干擾校正）、通量測量標準化（分選型標準與生物擾動校正模型）、數據整合應用（區塊鏈元數據溯源、AI驅動多源數據融合）。最終，該路徑將服務于兩大目標——科學目標（精確約束全球甲烷收支）與應用目標（海底災變風險預警），為全球碳中和路徑提供可驗證的量化數據支撐。強調通過國際協同治理整合現有標準資源，構建多級質控驗證機制，并推動低成本技術研發，以提升全球數據的覆蓋范圍與可比性。

該研究首次系統構建了近岸海域甲烷監測全鏈條標準化實施路徑，不僅為解決全球近岸海域甲烷數據可比性難題提供了中國方案，更將為精準約束全球甲烷收支、解析氣候反饋機制、預警海底地質災害提供高質量數據支撐，為全球碳中和路徑制定與氣候行動提供科學依據。

該研究由青島海洋地質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，得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目聯合資助。

• 信息來源：青島海洋地質研究所。

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