近年來，海洋甲烷的重要性正在全球氣候變化議題中得到越來越廣泛的關(guān)注。而在全國范圍內(nèi)，青島是首個從“甲烷減排”的角度開展監(jiān)測研究，力圖為國家“雙碳”戰(zhàn)略提供新思路的城市。
今年8月，自然資源部中國地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所（以下簡稱“海地所”）牽頭申報的“自然資源部海洋甲烷監(jiān)測工程技術(shù)創(chuàng)新中心”獲批建設(shè)，標(biāo)志著全鏈條布局海洋甲烷監(jiān)測研究正式在青島啟動。日前，海地所主持研發(fā)的深海智能爬行機器人完成總體設(shè)計，預(yù)計不久即可完成總裝，這標(biāo)志著海洋甲烷監(jiān)測將再添國產(chǎn)新裝備。甲烷減排對我國乃至全球能源和環(huán)境安全將產(chǎn)生深遠影響，也即將成為新一輪全球性技術(shù)競爭的前沿。立足海洋地質(zhì)調(diào)查優(yōu)勢，海地所率先在全國布局起步，正全鏈條研究海洋甲烷“減排路徑”。
被低估的海洋甲烷
從溫室氣體的角度而言，長期以來，甲烷的受重視程度遠遠低于二氧化碳。
“甲烷是地球上僅次于二氧化碳的第二大溫室氣體，雖然在大氣中的含量占比不到二氧化碳的二百分之一，但同等單位質(zhì)量的增溫效應(yīng)卻是二氧化碳的20至80倍?！焙５厮彼L、自然資源部海洋甲烷監(jiān)測工程技術(shù)創(chuàng)新中心主任印萍說，甲烷減排有望比二氧化碳減排取得更快的控溫成效，被視為現(xiàn)階段減緩全球變暖的最好的“剎車器”之一。
“目前大多數(shù)研究工作認為，海洋產(chǎn)生的甲烷占全球甲烷總量的比重不超過10%。這個數(shù)值，我們認為被明顯低估了?！?印萍分析說，被低估的原因有很多，首先是海洋甲烷調(diào)查工作不充分，造成了認知差距；其次是甲烷在海洋中產(chǎn)生、運移和消耗的過程尚不清晰，對海洋甲烷的研究不足；再其次，受全球氣候變化影響，高原、極地凍土帶加劇融化，其中的甲烷正在面臨更快速的釋放；最后，全球許多國家正在謀劃可燃冰的開發(fā)工作，在此過程中，海洋甲烷可能面臨更大量的釋放。
2021年11月，第26屆聯(lián)合國氣候變化大會在英國召開，大會將甲烷減排作為重要議題，我國也承諾在10年內(nèi)有效控制和減少甲烷排放?！按髸炇鸬摹吨忻狸P(guān)于在21世紀20年代強化氣候行動的格拉斯哥聯(lián)合宣言》，把甲烷減排放在了二氧化碳減排之前，中美就甲烷測量、減排合作等事宜達成了合作意向。”在印萍看來，海洋甲烷的重要性正在得到越來越廣泛的關(guān)注，加強海洋甲烷排放監(jiān)測體系建設(shè)和清單計量技術(shù)研發(fā)，已經(jīng)勢在必行。
全鏈條開展布局
開展海洋甲烷監(jiān)測研究，海地所不是“白手起家”，而是具有堅實的基礎(chǔ)。
“近年來，我們之所以把海洋甲烷作為一個很重要的研究領(lǐng)域，是因為海地所以海洋地質(zhì)調(diào)查研究為主要特色，具備海洋甲烷系統(tǒng)勘查的工作基礎(chǔ)，是我們?nèi)湕l布局海洋甲烷監(jiān)測研究的最大底氣。”印萍表示。
針對可燃冰，海地所長期承擔(dān)可燃冰資源調(diào)查研究，是我國可燃冰基礎(chǔ)物性、資源勘查、開發(fā)利用、環(huán)境效應(yīng)評價等系統(tǒng)性研究工作的國家隊；針對濱海濕地，海地所通過10余年調(diào)查，掌握了我國第一手野外觀測數(shù)據(jù)，濕地調(diào)查與研究走在國內(nèi)前列；針對海岸帶，海地所建立了我國目前第一個以“海洋地質(zhì)災(zāi)害”為監(jiān)測研究核心的野外站“舟山野外站”，在近海海洋地質(zhì)科學(xué)研究中極具代表性。可以說，海地所在海洋甲烷的主要分布區(qū)都已有相關(guān)研究，為后續(xù)進一步布局海洋甲烷監(jiān)測研究奠定了工作基礎(chǔ)。
“在海洋甲烷監(jiān)測裝備方面，我們也形成了一套完整的裝備技術(shù)體系?！?海地所研究員、自然資源部海洋甲烷監(jiān)測工程技術(shù)創(chuàng)新中心常務(wù)副主任孫治雷說，近年來，海洋甲烷監(jiān)測設(shè)備基本依賴進口，而海地所自主研發(fā)的海洋甲烷和二氧化碳傳感器已經(jīng)在可燃冰礦區(qū)的環(huán)境監(jiān)測中使用，同時還研發(fā)了多臺深海著陸器，可以搭載各類傳感器等設(shè)備布放在海底開展長時間監(jiān)測。此外，海地所還在主持研發(fā)三臺水下智能探測機器人，其中一臺作業(yè)級爬行機器人已完成總體方案設(shè)計，預(yù)計今年完成總裝，明年開始海試，即將投入海洋甲烷的智能、自主監(jiān)測工作中。以系列水下傳感器、著陸器、水下智能機器人等自主研發(fā)海洋裝備為基礎(chǔ)，海洋甲烷監(jiān)測可以快速起步。
得益于此，由海地所牽頭申報的“自然資源部海洋甲烷監(jiān)測工程技術(shù)創(chuàng)新中心”于今年8月獲批立項建設(shè)。這是自然資源部以溫室氣體甲烷為核心的第一個工程技術(shù)創(chuàng)新中心，旨在打造我國海洋甲烷監(jiān)測技術(shù)創(chuàng)新高地。該中心的獲批建設(shè)，標(biāo)志著全鏈條布局海洋甲烷監(jiān)測研究正式啟動，我國海洋甲烷測量-監(jiān)測-清單計量技術(shù)體系將逐步建立。
印萍預(yù)測，未來甲烷將會與二氧化碳一起作為國家氣候監(jiān)管、監(jiān)控指標(biāo)和社會經(jīng)濟發(fā)展的約束性指標(biāo)，成為重點監(jiān)管和考核的內(nèi)容。當(dāng)前，海地所率先在國內(nèi)全鏈條布局海洋甲烷監(jiān)測研究，加快提升甲烷調(diào)查監(jiān)測設(shè)備技術(shù)的自主研發(fā)能力，建立區(qū)域性的海洋海岸帶甲烷排放監(jiān)測體系，研發(fā)與國際接軌的甲烷溫室氣體排放清單計量方法和核算標(biāo)準，必將為我國在國際減排和碳交易談判中爭取主動權(quán)。
青島日報/觀海新聞記者 李勛祥
