甲烷（CH₄）是大气中重要的温室气体，对全球变化和大气化学有重要作用。海洋是大气CH₄的自然源，但是富氧表层海水中过饱和甲烷的来源一直令人费解。该文章通过一系列的实验室和现场受控培养实验，探讨了我国陆架边缘海及热带西北太平洋水体中含有C-P键的甲基膦酸（MPn）降解对上层水体中甲烷过饱和的贡献及驱动MPn降解有氧产甲烷的微生物类群。结果表明：黄海近岸海水在添加了MPn后，其CH₄明显积累（图1）且从MPn转化成CH₄的效率可高达约60%。16S rRNA基因测序表明弧菌可能是参与代谢MPn并产CH₄的主要微生物类群。以MPn为唯一磷源对从我国近海海水中分离纯化的不同弧菌菌株进行培养，发现其中5株在培养一定时间后能够不同程度的产CH₄，证实了弧菌具有降解MPn提供自身生长所需磷源的能力，是近岸富氧水体中MPn途径产CH₄的主要贡献者。研究还发现在西北太平洋和南海等寡营养海域表层海水中也可以通过MPn降解途径产CH₄。虽近岸富营养化水体中无机磷对调控微生物利用MPn产CH₄的作用并不明显，但是在热带西北太平洋海区MPn降解产CH₄主要受当地的无机磷供给水平调控。本研究证实了由MPn利用微生物驱动的MPn降解产甲烷既可发生在富营养的近岸海域也可发生在寡营养的大洋区，这对我们深入认识全球海洋中的甲烷和磷循环有重要意义。

图1 添加MPn的黄海近岸海水中甲烷的产生和微生物群落结构变化

    该研究成果将于近期发表在国际海洋学顶尖刊物Limnology and Oceanography上，2018年期刊影响因子为4.325。

文章链接：http://doi.org/10.1002/lno.11457

Citation: Wang-Wang Ye, Xiao-Lei Wang, Xiao-Hua Zhang, Gui-Ling Zhang*. 2020. Methane production in oxic seawater of the western North Pacific and its marginal seas, Limnology and Oceanography, DOI:10.1002/lno.11457. in press