日本北海道大学大学院水产科学研究院副教授大木淳之等率领的研究团队调查了北海道喷火湾和白令海北部有机碘化气体种类的时空分布。调查结果显示，在喷火湾浮游植物大量繁殖的春季之后，海洋沉积物表面有机碘化气体之一的碘乙烷（C2H5I）浓度升高。此外，研究团队还在白令海北部和楚科奇海南部大陆架区域的沉积物表面也观测到了高浓度碘乙烷。
在白令海北部使用多通道沉积物柱状取样器采样观测。（供图：北海道大学大学院水产科学研究院副教授大木淳之）
沉积物样本（供图：北海道大学大学院水产科学研究院副教授大木淳之）
研究团队驾驶隶属于北海道大学水产学院的实习船“潮丸”号和“忍路丸”号分别对北海道喷火湾（2018-2019年）、白令海北部和楚科奇海南部（2017年7月、2018年7月）进行了海洋观测。
研究团队在海洋观测过程中采集了沉积物样本和海水样本。采集沉积物时，在“潮丸”号上使用的是柱状采泥器，在“忍路丸”号上使用的是多通道沉积物柱状取样器，搜集了沉积物的上覆水，并用间隙水采样器把沉积物按照1厘米厚度分层，收集了各层之间的间隙水。此外，采集海水时，使用了CTD采水器在垂直方向上采集了样本。
喷火湾的垂直时序样本剖面显示，在3月份硅藻大量繁殖后，沉积物中的碘甲烷浓度立即升高，并且从次月起底层水中的碘甲烷浓度也呈现高浓化。在楚科奇海南部和白令海北部大陆架区域的沉积物表面和底层水中也确认到了高浓度碘甲烷。并且，研究团队将喷火湾硅藻大量繁殖时采集到的硅藻聚合体密封进玻璃瓶中进行暗培养几天后，证实了瓶中产生了碘乙烷。此外，还发现沉积在海底表面的浮游植物产生了有机碘化气体。
由此可知，在海洋和大气中属于次要成分的碘乙烷在海洋沉积物中跃升为主要成分。这表明，在海洋表层产生的浮游植物在沉淀到海底后，植物细胞死亡时会产生碘乙烷。
今后将着眼于微生物
大木副教授表示：“通过每个月采集海底约100米深处的沉积物并检测其中的化学成分，得到了预期的结果。海洋沉积物的化学变化伴随着微生物的活动而变得复杂，碘甲烷的生成也是微生物参与的结果。今后我们将着眼于微生物的作用，探究为何会产生碘甲烷。关于海洋中的碘还有许多谜团，今后我们将探明海洋碘循环的全貌。”
原文：《科学新闻》
翻译编辑：JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志：Communications Earth & Environment
论文：Marine sediment as a likely source of methyl and ethyl iodides in subpolar and polar seas
URL：doi.org/10.1038/s43247-022-00513-7
