连接能源、地质与生物圈：用于研究深海甲烷动态及冷泉演化的耦合实验系统

《Nexus》：Bridging energy, geology, and biosphere: a coupled experimental system for deep-sea methane dynamics and cold seep evolution

　　

要点

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建立了一种跨学科的试点规模实验范式

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模块化设计使得能够对海洋甲烷生命周期进行耦合模拟

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该范式为未来的现场规模研究提供了新的方法学基础

摘要

深海冷泉为地质动力学、能源资源开发以及极端生态系统研究提供了一个跨学科的研究窗口。我们构建了一个耦合实验系统，可用于综合开展跨学科研究，涵盖能源开发（甲烷提取与泄漏）、地质过程（甲烷迁移）以及生物地球化学动态（甲烷的多途径转化及冷泉生态系统的演化），从而解决因学科分割而导致的对深海甲烷系统理解碎片化的问题。验证实验揭示了三种典型现象：（1）减压过程中高温区与低温区的共存；（2）上层水侵入引发的次生水合物形成；（3）与甲烷泄漏相关的特征电阻率响应。重要的是，这项工作提供了一种可扩展的跨学科研究范式，有助于将试点规模实验与关于海洋甲烷动态及冷泉生态系统演化的现场规模研究更好地联系起来。

图形摘要