江苏龙网

  1. 首页 > 资讯 > 资讯 > >

甲烷|在海底做实验，这个指哪打哪的探针帮了大忙( 二 )


从大概2008年 ， 我的第一个探针沉积物孔隙水探针诞生到现在 ， 已经经历了三代 。
可以做什么呢？
可以探测沉积物孔隙水和冷泉流体 ， 可以探测天然气水合物 ， 也叫可燃冰 。
最后 ， 也是最近我们的突破是 ， 可以探测高温高压的热液喷口流体 。
这个探针是一套特别庞大的系统 ， 它使用了我们的“发现”号机器人 。
“发现”号机器人搭载在哪儿呢？
它是一个ROV机器人 ， 它搭载到我们国家的一个重大基础设施 ， “科学”号科考船上 。
这个机器人像人一样 ， 可在海底下做各种的操作 ， 我使用了这个机器人几乎所有的功能 。
我要用它的电力给我的探针供电 ， 用它的通讯来控制我的探针进行各种操作 ，还需要用机器人的两只手 ， 抓着探针去探测不同的位置 。
那个探针就像《星球大战》里边的激光剑一样 ， 它指哪儿打哪儿 。
当然 ， 这个手是一个机械手 ， 那它到底指到哪儿了呢？
首先 ， 我做了一些海底的固体物质 。
天然气水合物 ， 也叫可燃冰 ， 我们在南海首次发现 ， 在裸露在海底的地方存在这种可燃冰 。
激光剑发出一束蓝绿激光 ， 打在可燃冰的表面 ， 我们就可以得到它的化学成分 。
但是现在冷泉喷口里边的可燃冰 ， 是不可能把样品带回来的 。
这束光打过去之后 ， 它就把它的物质成分全都拿了回来 。
我们不只进行物质成分的探测 ， 我们还在海底下做原位的实验 。
甲烷|在海底做实验，这个指哪打哪的探针帮了大忙
这个像蜂巢一样的装置 ， 就是我们在海底 ， 使用冷泉流体合成了可燃冰 ， 然后发现在海底下 ， 0秒钟可能就可以合成可燃冰 。
而如果在实验室可能需要几天、十几天的时间合成 。 为什么呢？
因为冷泉流体里边含有大量的矿物颗粒 ， 它就像我们人工增雨的核一样 ， 会使可燃冰的形成速度快速增加 。
我探测了冷泉的自生碳酸盐岩和热液的硫化物 。
在把探针带下海之后 ， 每个点去探测 ， 就像你在做CT一样 ， 这样可以得到一个生态系统 ， 或者说流体形成的一种模型和模式 。
除了这种石头和水合物 ， 我还探测生物 。
放心 ， 我现在探测的这些生物都没有死 ， 它好好地在我们的这个深海生存着 。
我给拉曼探针起的名字 ， 就像我的孩子一样 ， 叫RiP 。
RiP是什么呢？如果大家在国外待过 ， 可能会发现墓地墓碑上都有RIP ， 它是安息的意思 。
甲烷|在海底做实验，这个指哪打哪的探针帮了大忙
我想用拉曼探针做的工作也是 ， 只是打一束光过去 ， 然后这束光的返回信号可以告诉我你的生理状态 ， 或者说你的化学成分 ， 但是我不会破坏你生存的环境 。
所以说它们是在安息的 ， 我们只是过去看了一下 ， 我们像过客一样 。
那红海葵和白海葵的不同在哪儿呢？
很简单 ， 红海葵里边有类胡萝卜素 ， 这是大型生物里边都有的 。
我还去测了各种螺 ， 那些螺和你们吃的海螺长得差不多 ， 但是它的物质成分有天壤的区别 。
甲烷|在海底做实验，这个指哪打哪的探针帮了大忙
测了这么多固态物质 ， 那其他时候测点什么呢？
那我们要不然测一些流体吧 。 那流体都有什么呢？
首先我做了沉积物孔隙水 。
什么叫沉积物孔隙水？
大家可以想象 ， 你从地里拿了一块泥巴到手里 ， 你使劲攥攥它 ， 可能会挤出一点水来 。 或者你在沙滩上跟孩子玩的时候 ， 拿出一捧沙子 ， 水会滴下来 。
孔隙水 ， 就是在这个沉积物或者岩石 ， 或者这种沙质沉积物泥质沉积物中间的水 。
那为什么要测它？
因为沉积物中有大量的这种甲烷氧化菌 ， 它消化了大量从海底下上来的甲烷 。 如果没有它 ， 地球上甲烷浓度就会升高很多 。
那现在的温度可能就不是我们现在的20摄氏度 ， 可能要变成200度 。
那怎么测呢？
传统的技术就是把样品带回来 ， 那我做的工作 ， 就是把一个探针插入它不同的深度 ， 就可以得到它的光谱 ， 然后进行我们相关的定量分析 ， 就得到它的数据 。
甲烷|在海底做实验，这个指哪打哪的探针帮了大忙
它的甲烷浓度和普通传统取样的甲烷浓度相差了20倍 ， 这样的话 ， 全球沉积物中的甲烷浓度是不是被低估了20倍呢？
不知道 。 但至少被大大地低估了 。
那甲烷的整个的储量 ， 或者是它的含量 ， 可能在全球尺度上也被低估了 。
沉积物孔隙水太复杂 ， 举个简单的例子 。
我们去做冷泉的流体 ， 下覆水只有大概十几厘米或者几厘米的厚度 。 我也是把我的探针插入它的不同的深度 ， 那发现了什么？
普遍认为甲烷的厌氧氧化 ， 会产生硫化氢气体和二氧化碳 ， 但是我们没有打到任何的硫化氢气体 ， 却测到了很多的单质硫 。


推荐阅读


上一篇：5g|释放5G全部潜能，专家探讨5G毫米波应用前景

下一篇：潘安湖|江苏师大通报肺结核疫情