We carried out shipboard observations in Funka Bay, Hokkaido, Japan, monthly or bimonthly from December 2015 to November 2016. We measured vertical profiles of isoprene, chlorophyll-a (chl-a), and other parameters from surface to bottom layer (about 95 m) near the center of the bay. We found substantial increases in isoprene concentration in the surface mixed layer from February to March during the peak of the spring diatom bloom, in the bottom layer from March to April after the peak of the bloom, and in the subsurface layer (below the surface mixed layer) in summer from July to August, where there were also substantial chl-a concentration maxima. We attribute the increased isoprene in the surface and subsurface layers to photosynthetic production of isoprene by the dominant phytoplankton in the spring bloom and in summer, and that in the bottom layer to dark production of isoprene by diatom aggregates that settled from the surface euphotic zone. We also measured isoprene production in laboratory incubation experiments. The rates of in situ production of isoprene per unit chl-a in the surface mixed layer during the spring bloom, in the dark bottom layer during the bloom, and in the subsurface layer in summer (0.82, 0.03–0.13, and 7.38 pmol (μg chl-a)−1 day−1, respectively) were consistent with our incubation results. We believe that this is the first report focused on dark production of isoprene by diatoms; the rate of isoprene production under dark conditions ranged from 4% to 16% of that by photosynthesis.

中文翻译：

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日本北海道丰卡湾海水中的异戊二烯生产

从 2015 年 12 月到 2016 年 11 月，我们在日本北海道 Funka 湾进行了每月或每两个月的船上观测。我们测量了异戊二烯、叶绿素-a (chl-a) 和其他从表层到底层的参数（约 95 m) 靠近海湾的中心。我们发现春季硅藻爆发高峰期 2 月至 3 月表层混合层中异戊二烯浓度显着增加，水华高峰期后 3 月至 4 月底层以及次表层（地表以下混合层）的异戊二烯浓度显着增加。层）在夏季从 7 月到 8 月，那里也有大量的 chl-a 浓度最大值。我们将表层和次表层中异戊二烯的增加归因于春季和夏季主要浮游植物光合作用产生的异戊二烯，并且在底层通过从表面透光区沉降的硅藻聚集体产生异戊二烯。我们还在实验室孵化实验中测量了异戊二烯的产量。春季开花期间表层混合层、开花期间深色底层和夏季地下层中每单位 chl-a 异戊二烯的原位生产率（0.82、0.03-0.13 和 7.38 pmol（ μg chl-a)-1 天-1，分别) 与我们的孵育结果一致。我们认为这是第一份专注于硅藻暗生产异戊二烯的报告；黑暗条件下异戊二烯的产生率为光合作用的 4% 至 16%。我们还在实验室孵化实验中测量了异戊二烯的产量。春季开花期间表层混合层、开花期间深色底层和夏季地下层中每单位 chl-a 异戊二烯的原位生产率（0.82、0.03-0.13 和 7.38 pmol（ μg chl-a)-1 天-1，分别) 与我们的孵育结果一致。我们认为这是第一份专注于硅藻暗生产异戊二烯的报告；黑暗条件下异戊二烯的产生率为光合作用的 4% 至 16%。我们还在实验室孵化实验中测量了异戊二烯的产量。春季开花期间表层混合层、开花期间深色底层和夏季地下层中每单位 chl-a 异戊二烯的原位产生率（0.82、0.03-0.13 和 7.38 pmol（ μg chl-a)-1 天-1，分别) 与我们的孵育结果一致。我们认为这是第一份专注于硅藻暗生产异戊二烯的报告；在黑暗条件下异戊二烯的产生率为光合作用的 4% 到 16%。分别）与我们的孵化结果一致。我们认为这是第一份专注于硅藻暗生产异戊二烯的报告；黑暗条件下异戊二烯的产生率为光合作用的 4% 至 16%。分别）与我们的孵化结果一致。我们认为这是第一份专注于硅藻暗生产异戊二烯的报告；黑暗条件下异戊二烯的产生率为光合作用的 4% 至 16%。