Analysis of global budget and atmospheric impacts of oceanic volatile organic compounds with integrated observations and chemistry-transport modeling

点击翻译按钮获取中文摘要

海洋生態系は揮発性有機化合物(VOC)の重要な発生源の一つで、太陽光があたる海洋表層は含酸素揮発性有機化合物(OVOC)の重要な発生源の一つである。海洋バクテリアが VOCの分解に寄与することは広く知られていたが、バクテリアによるVOCの生成については依然として知見が限られている。本研究でVOC生成における海洋バクテリア群集の潜在的な役割を評価するため培養実験を行ったところ、2つのOVOCと4つの含硫黄揮発性有機化合物(SVOC)の生成が観測された。バクテリアの増殖期にアセトアルデヒドの生成が観察されたが、一方で、アセトアルデヒドの分解速度はその生産速度の3倍以上であった。定常期には、バクテリアによるアセトン、メタンチオール、DMS、ジチオギ酸、ジメチルジスルフィドの生成が観察され、これらは細菌の二次代謝産物として生成されたと考えられた。アセトンの生成速度は、分解速度よりもはるかに高く、海洋バクテリアは、アセトアルデヒドの分解だけでなく、アセトンの生成にも寄与していることが示された。また、バクテリア由来の海水溶存有機物(DOM)であるB-DOMが表層海水においてOVOCの発生源である可能性があるのではないかと考え、その可能性を調べた。実験室において天然のバクテリアに光照射することでB-DOM を生成したところ、観察された優勢なバクテリアは、ビブリオ科のものが優勢であった。B-DOMへの光照射により生成されたOVOCはアセトアルデヒドであり、アセトンではなかった。このことは、B-DOM は全球的な海洋表層水において、アセトアルデヒドの生成には重要であるものの、アセトンには重要ではないことを示唆していた。また、アセトアルデヒドは、B-DOM の光分解によってB-DOMから生成されている可能性があることが示唆された。