青岛海洋地质研究所团队提出近岸海域甲烷监测全链条标准化方案

近日，中国地质调查局青岛海洋地质研究所段晓勇研究员、印萍研究员团队在《科学通报》（一区TOP）上发表题为“海洋甲烷监测技术全链条标准化:全球数据可比性的挑战与路径”的研究论文。该研究系统剖析了当前近岸海域甲烷监测从样品采集、分析测试到通量测量全链条中存在的标准化瓶颈，并首次提出了构建全球可比数据体系的系统性路径。

据介绍，海洋甲烷作为增温潜势达二氧化碳近30倍的强效温室气体，其源汇过程深刻影响全球气候变化。然而，由于海洋环境的时空异质性、甲烷浓度梯度跨越多个数量级，以及监测技术的碎片化，全球海洋甲烷数据的可比性长期面临严峻挑战。研究指出，当前近岸海域甲烷监测在多个环节存在标准化缺失。在样品采集方面，海水、沉积物和大气采样缺乏统一规范，低浓度样品保存与处理流程不一致；在分析测试环节，低浓度甲烷精准测量困难，同位素标准物质严重缺失，不同技术间系统偏差显著；在通量测量中，不同方法(如涡度协方差法、箱式法、梯度法)结果差异可达数量级，生物扰动与气泡传输等关键过程缺乏标准化校正模型。

针对上述问题，研究团队提出了“三大支撑体系＋四大技术环节＋两大服务目标”的标准化实施路径，以“三大支撑体系”（国际协同治理体系、低成本技术方案、多级质控验证体系）为核心载体。依托国际协同治理体系整合现有标准资源（如GAW/GOOS），并通过低成本技术方案推动资源薄弱区域的参与；在“四大技术环节”层面，重点突破样品采集标准化（如保压沉积物采样协议、低浓度原位富集流程）、实验室分析标准化（δ¹³C-VPDB溯源统一与基质干扰校正）、通量测量标准化（分选型标准与生物扰动校正模型）、数据整合应用（区块链元数据溯源、AI驱动多源数据融合）。最终，该路径将服务于两大目标——科学目标（精确约束全球甲烷收支）与应用目标（海底灾变风险预警），为全球碳中和路径提供可验证的量化数据支撑。强调通过国际协同治理整合现有标准资源，构建多级质控验证机制，并推动低成本技术研发，以提升全球数据的覆盖范围与可比性。

该研究首次系统构建了近岸海域甲烷监测全链条标准化实施路径，不仅为解决全球近岸海域甲烷数据可比性难题提供了中国方案，更将为精准约束全球甲烷收支、解析气候反馈机制、预警海底地质灾害提供高质量数据支撑，为全球碳中和路径制定与气候行动提供科学依据。

该研究由青岛海洋地质研究所段晓勇研究员、印萍研究员(共同通讯作者)等科研人员完成，得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目联合资助。