深海关键溶解气体及其同位素原位在线分析仪

必要性及需求分析:深海热液和冷泉系统代表了地球上非常独特的海洋极端环境，是将地球深部物质（如溶解气体甲烷、二氧化碳等）和能量（如热能、化学能等）输送至地球表层的主要通道，是了解深海极端环境的窗口。然而长期以来，由于受到深海探测技术的限制，科学界对深海生命、环境和地质过程的了解十分有限。通过新型化学原位探测设备的研制，能够有力地支持研究典型洋中脊及弧后盆地热液区和活动冷泉区流体组成变化对深海生态环境的制约，认知热液流体和冷泉羽流在深海生物地球化学循环中的作用，揭示地球内部物质输运对极端生命系统演化的控制，认知地质生命活动对海底热液极端环境的利用与改造。目标及主要任务:目标：面向深海化学环境探测和深海生命过程研究，特别是深海热液和冷泉系统化学物质循环与生态环境效应研究的需求，发展新型深海水下原位分析技术，研制深海关键溶解气体高灵敏激光原位分析系统。主要任务：从深海热液和冷泉系统生物地球化学研究的需求出发，研究体积小、耗气量少、灵敏度高的可调谐半导体激光吸收光谱技术，结合海水溶解气体原位分离与富集技术，分析深海关键溶解气体浓度变化，为深海关键可溶性气体的来源、迁移、转换及循环机制等研究提供技术支撑。现有工作基础:安光所是国家环境光学监测仪器工程技术研究中心，在光学和光谱学环境检测技术方面具有多年的研究经验，在中国科学院创新方向项目“红外激光光谱新方法及其痕量气体在线监测研究”、“单模量子级联激光器(DFB-QCL)及其高灵敏痕量气体检测技术系统研发与应用示范”、先导专项“温室气体地基校验技术研发”等项目资助下，已经完成了空气中CO2、CH4、N2O、NO气体的探测。预期经济和社会效益