表層海洋是壽命較長(zhǎng)的揮發(fā)性有機(jī)碘化合物（如碘甲烷和碘乙烷）的重要來(lái)源。然而，它們?cè)谏钏械漠a(chǎn)生卻很少受到關(guān)注。日本北海道大學(xué)的學(xué)者結(jié)合船載海水和沉積物巖心分析，研究 2017 年 7 月和 2018 年 7 月白令海和楚科奇海以及 2018 年 3 月至 2019 年 12 月日本 Funka 灣的碘甲烷和碘乙烷濃度的時(shí)間和垂直分布^[1]。本文將對(duì)這項(xiàng)研究進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

研究方法

研究團(tuán)隊(duì)利用北海道大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院的實(shí)習(xí)船 “潮丸” 號(hào)和 “忍路丸” 號(hào)，分別對(duì)北海道噴火灣（2018-2019年）、白令海北部和楚科奇海南部（2017年7月、2018年7月）進(jìn)行了海洋觀測(cè)。

他們?cè)谟^測(cè)過(guò)程中收集了沉積物和海水樣本。在采集沉積物時(shí)，他們?cè)?“潮丸” 號(hào)上使用了柱狀采泥器，在 “忍路丸” 號(hào)上使用了多通道沉積物柱狀取樣器，搜集了沉積物的上覆水，并用間隙水采樣器將沉積物按照1厘米厚度分層，收集了各層之間的間隙水。此外，在采集海水時(shí)，他們使用了CTD采水器，在垂直方向上采集了樣本。

研究結(jié)果

噴火灣的垂直時(shí)間序列樣本剖面顯示，在3月份硅藻大量繁殖后，沉積物中的碘甲烷濃度迅速上升。隨后，從次月開始，底層水中的碘甲烷濃度也呈現(xiàn)高濃度。在楚科奇海南部和白令海北部大陸架區(qū)域的沉積物表面和底層水中，也發(fā)現(xiàn)了高濃度的碘甲烷。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)噴火灣硅藻大量繁殖時(shí)采集到的硅藻聚合體進(jìn)行了暗培養(yǎng)幾天后，在瓶中證實(shí)了碘乙烷的產(chǎn)生。此外，他們還發(fā)現(xiàn)，沉積在海底表面的浮游植物會(huì)產(chǎn)生有機(jī)碘化氣體。

這些發(fā)現(xiàn)表明，海洋和大氣中屬于次要成分的碘乙烷在海洋沉積物中的含量迅速增加，成為主要成分之一。這說(shuō)明，海洋表層產(chǎn)生的浮游植物，在沉積到海底后，植物細(xì)胞死亡時(shí)會(huì)釋放碘乙烷。

參考文獻(xiàn)

[1] Ooki, A., Minamikawa, K., Meng, F. et al. Marine sediment as a likely source of methyl and ethyl iodides in subpolar and polar seas. Commun Earth Environ 3, 180 (2022).