生物圈和大气之间物质交换的自然循环与地球的气候系统有重大关系。也许最著名的例子是碳循环，它涉及大气、陆地生物圈和海洋之间的碳转移。

碘加速大气中云凝结核的形成

这个循环负责确保我们星球表面的温度适宜生命存在。然而，还有其他重要的元素循环，例如硫的循环。据推测，海洋浮游植物中硫化合物的排放会导致海洋大气中产生基于水蒸气的凝结核，从而形成云。

换句话说，有一个自然反馈系统有助于地球表面温度的稳定。一个国际研究小组现在已经确定了与海洋藻类有关的另一个元素，该元素在海洋大气中表现出显着相互关联的周期性反应。这个元素是碘。他们的发现最近发表在美国国家科学院院刊上。

碘是一种卤素，因此属于在海水中以较高浓度存在的一组元素。虽然碘的含量远低于例如海盐形式的氯，但这种碘表现出某些不寻常的化学特征。

“最初，该过程类似于硫循环，”约翰内斯古腾堡大学美因茨分校(JGU)的ThorstenHoffmann教授解释说。海洋浮游植物将海洋中存在的碘酸盐转化为碘化物，大概是因为它们可以利用这种碘化物作为一种简单的无机抗氧化剂来保护它们自己的细胞壁。

存在于水面的碘化物也会与大气臭氧发生反应，释放出碘分子。这种分子碘通过一系列快速的大气反应转化为氧化碘，这种物质很容易以气溶胶颗粒的形式出现。

“这些粒子可以长成更大的粒子，可以作为云凝聚核，从而影响云的形成，”霍夫曼补充道。“然而，在碘的情况下，与硫相比，相应的过程在这一点上还没有结束。”

碘会催化新粒子的形成吗?

在他们的PNAS文章中，作者描述了在已经产生的氧化碘的不断增长的大气颗粒中形成的分子碘的显着部分是如何循环回气相的。

“据我们目前能够确定，碘是唯一一种在从地球表面释放后不会离开大气但可以通过氧化还原反应返回气相的元素，而它仍处于粒子相，”JGU化学系教授霍夫曼澄清道。

这意味着当涉及到云的形成时，碘很可能是一种重要的催化剂。然而，一系列悬而未决的问题仍然存在。除其他外，尚不清楚在不同点干预这一过程的人类活动在多大程度上影响了这一独特的碘循环。