海的氣味是什麼味道？
― 真面目是浮游生物被吃掉時釋出的氣體
還沒看到海，鼻子就先告訴你：「啊，是海！」那股海潮香不是鹽的味道，而是肉眼看不見的微小植物，在被吃掉或被破壞時釋出的氣體。而且，只要空氣中混入一丁點這種氣體，我們的鼻子就能察覺。
你把車窗稍微打開，正開往海邊的公路。建築物還擋著，看不到海。
可是，一股獨特的香氣忽然飄了進來。有點腥，又有點像海苔，是讓人懷念的味道。
不過，把食鹽溶進水裡，並不會有那種味道。那麼，鼻子到底聞到了什麼呢？
海潮香的真面目，可以用 2 件事來說明
漂浮在海中的浮游植物，體內儲存著一種叫「DMSP」的物質。它一旦被分解，就會產生一種叫「二甲硫醚（DMS）」的氣體。這就是海潮香的主角。
二甲硫醚即使非常稀薄也聞得到。據說，只要在大約 3 億個空氣分子中混入 1 個，人就能感覺到氣味。所以還沒看到海就能知道。
也就是說，海潮香並不是「海水本身」的味道。它是海裡的生物彼此吃與被吃的現場，所升起的一種信號。
浮游生物一「被吃」，氣味就出來了
一般認為，浮游植物是為了在鹹鹹的海水中維持體內的水分，才儲存DMSP。DMSP本身幾乎沒有味道。
變化發生在浮游植物的細胞被破壞的時候。被小小的浮游動物咬住，或被病毒、細菌破壞後，細胞裡的東西會跑到外面。這時酵素會把DMSP切開，產生二甲硫醚。
二甲硫醚不容易溶於水，會從海面逃到空氣中。請看圖 1。左下方海中產生的氣體，像往上的箭頭一樣擴散到空中，一直傳到右邊的人的鼻子、上方的海鳥和雲。
這種氣味，是告訴海鳥「這裡有食物」的信號
對人來說，這是一種有風情的香氣，但對海鳥而言，卻是攸關生存的資訊。海燕、信天翁一類的鳥，在鳥類中以嗅覺靈敏而聞名。
在浮游動物大量吃浮游植物的地方，二甲硫醚的濃度會變高。吃浮游動物的小魚和磷蝦也會聚集到那裡。據說海鳥就是朝著氣味較濃的方向飛，在一望無際、看起來都一樣的海面上找到覓食處。
不過近年也發現了令人困擾的事。漂浮在海中的塑膠表面會附著藻類，有時也會散發同樣的氣味。這被認為是海鳥誤把塑膠當成食物吞下去的原因之一。
二甲硫醚並不只存在於海裡。據說青海苔的香氣，以及煮高麗菜、玉米時的味道裡，也含有這種物質。濃的時候讓人不舒服，稀薄時卻讓人覺得「有海的味道」或「好像很好吃」。氣味給人的印象，會隨濃度而大不相同。
剛到海邊時覺得很強烈的氣味，過幾分鐘就不再在意了。不是氣味消失了，而是鼻子和大腦減弱了對不變刺激的反應。這是身體為了更容易察覺新變化而有的機制。
總結
海潮香不是鹽的味道，而是浮游植物儲存的DMSP崩解後產生的二甲硫醚的味道。即使極為稀薄，鼻子也能察覺，所以還沒看到海就能知道。據說這種氣味會引導海鳥前往覓食處，也與雲的形成有關。
海潮香，是海中「吃與被吃」的情景，
一路傳到空氣中的消息。
氣味從空氣中誕生的故事，雨的氣味那篇文章也有介紹；靠氣味找路的生物，鮭魚回到出生河川那篇文章也有介紹。
- 到海邊時，比較風從海上吹來的時段和從陸地吹來的時段，氣味的強弱有什麼不同。從海上吹來的風會帶來較多氣味。
- 比較剛到海灘的時候，和過了大約 10 分鐘之後，氣味的感覺有沒有改變。你會發現鼻子漸漸習慣了。
- 在家裡，打開青海苔的袋子聞聞看。你或許會覺得它和海邊的味道有點像。
每個人對氣味的感受不同。在海邊請不要太靠近波浪拍打的地方，並留意腳下，安全地觀察。
想知道更多的人 ― 用語、算式與課本的連結明確標示這是從國中自然科到大學專業科目的哪個程度
- 國中國中自然科學到的範圍
- 高中高中「化學」「生物」學到的範圍
- 高中＋高中的進階內容，或課本專欄的內容
- 大學高中不會學到、大學專業科目（海洋化學、大氣化學、感覺生理學）的內容
- 研究連大學也不會當成「定論」來教、目前研究者還在調查的內容
國中用語：這個現象有名字
- 二甲硫醚（DMS）：一個硫原子接上兩個由碳和氫組成的原子團（甲基）的小分子。被認為是海潮香的主要成分。
- DMSP（二甲基巰基丙酸內鹽）：浮游植物和海藻儲存在體內的物質。分解後會產生二甲硫醚。
- 氣味閾值：人能察覺氣味的最低濃度。不同物質差異很大。
國中高中用算式確認：一次呼吸，有多少氣味分子進入鼻子？
假設吸進一口人剛好能察覺的最稀薄的二甲硫醚空氣。這時進入鼻子的二甲硫醚分子數，我們用氣體的公式來算算看。
| 用符號寫 | N ＝ x × ( P × V ÷ ( R × T ) ) × NA |
| 用文字寫 | 氣味分子數 ＝ 混入的比例 ×（吸入空氣的莫耳數）× 每莫耳的分子數 |
| 這個式子從哪來 | 用理想氣體狀態方程式（壓力 × 體積 ＝ 莫耳數 × 氣體常數 × 溫度）算出空氣的莫耳數，再用亞佛加厥常數換算成分子數 |
| 符號 | 意思與單位 |
| N | 進入鼻子的二甲硫醚分子數（個） |
| x | 空氣分子中，二甲硫醚分子所占的比例 |
| P | 空氣的壓力（帕斯卡） |
| V | 一次呼吸吸入的空氣體積（立方公尺） |
| R | 氣體常數（焦耳每莫耳每克耳文） |
| T | 絕對溫度（克耳文） |
| NA | 亞佛加厥常數（每莫耳的分子數） |
| 氣體常數 R | 8.31 |
| 20℃的絕對溫度 T（克耳文） | 293 |
| 1 大氣壓 P（帕斯卡） | 101300 |
| 一般一次呼吸的量 V | 0.5 公升 |
| 亞佛加厥常數 NA（單位是「垓個」。1 垓是 1 兆的 1 億倍） | 6020 |
| 二甲硫醚的氣味閾值 x（據說是以三點比較式臭袋法測得的值） | 10 億分之 3 |
| 氣體常數 × 溫度 | 8.31 × 293 ＝ 2434.83 |
| 1 莫耳空氣的體積（立方公尺） | 2434.83 ÷ 101300 ≒ 0.0240 |
| 換算成公升 | 0.0240 × 1000 ＝ 24 |
| 一次呼吸空氣的莫耳數 | 0.5 ÷ 24 ≒ 0.0208 |
| 一次呼吸空氣的分子數（垓個） | 0.0208 × 6020 ≒ 125 |
| 把垓個換算成兆個 | 125 × 100000000 ＝ 12500000000 |
| 若是 10 億個中有 1 個（兆個） | 12500000000 ÷ 1000000000 ＝ 12.5 |
| 10 億個中有 3 個時，進入鼻子的二甲硫醚（兆個） | 12.5 × 3 ＝ 37.5 |
即使是最稀薄的海潮香，一次呼吸也有約 37 兆個分子進入鼻子。不過從整體空氣來看，仍然只有 3 億個裡的 1 個。
| 東京巨蛋的容積（立方公尺）的公認數值 | 1240000 |
| 10 億分之 1 的量 | 1240000 ÷ 1000000000 ＝ 0.00124 |
| 10 億分之 3 的量（立方公尺） | 0.00124 × 3 ＝ 0.00372 |
| 換算成公升 | 0.00372 × 1000 ＝ 3.72 |
在裝滿東京巨蛋的空氣裡，只混入大約 2 寶特瓶分量的二甲硫醚氣體。人的鼻子，在這麼稀薄的程度就能察覺。
高中高中＋為什麼會從水逃到空氣中
高中二甲硫醚的分子小，幾乎沒有親水的部分。因此沸點低，約 37℃，也不容易溶於水。在海面附近產生後，很容易以氣體的形式進入空氣。
高中＋氣體在水和空氣之間能溶解多少的比例，可以用「亨利定律」表示。二甲硫醚在空氣中比在海水中更穩定，而且據說風讓海面愈起浪，它進入空氣的速度就愈快。
大學酵素與對雲的影響
把DMSP切成二甲硫醚和丙烯酸的酵素叫「DMSP裂解酶」，據說藻類和細菌都有。進入空氣的二甲硫醚，會被光化學反應產生的高活性分子氧化，最後變成硫酸的微粒。這些微粒會成為雲滴的核（雲凝結核），所以 1987 年有人提出「浮游植物透過雲來調節氣候」的CLAW假說。人感覺氣味的方式，則取決於有多少什麼樣的分子與嗅覺受體結合。
📖 算式的推導與更進一步的內容：二甲硫醚（維基百科） ／ 理想氣體（維基百科）
研究還不太清楚的事
- 浮游生物是否真的透過雲來調節氣候。 CLAW假說已被廣泛檢驗，但 2011 年也有綜述指出「調節的效果比預期小」，目前沒有定論。
- 浮游生物為什麼要儲存DMSP。 除了應付鹽分之外，還有消除會傷害細胞的物質、讓自己不易被吃等多種說法。
- 鼻子如何敏銳地感覺到硫的氣味。 有報告指出，偵測含硫氣味時，受體和銅離子有參與，其機制還在研究中。
也就是說，這篇文章的內容也是「目前所知範圍內的說明」。一般認為，海潮香的成分中，也混有海藻等釋出的其他物質。
與課本的連結（依程度分）
| 程度 | 科目、單元 | 在這篇文章的哪裡 |
|---|---|---|
| 國中 | 自然科「生物之間的關係」、「物質的樣貌」 | 吃與被吃的關係、氣體的性質 |
| 高中 | 化學「氣體狀態方程式」、「物質的量」 | 一次呼吸的分子數計算 |
| 高中＋ | 化學「氣體的溶解度」 | 亨利定律，與從海進入空氣的機制 |
| 大學 | 海洋化學、大氣化學、感覺生理學 | DMSP裂解酶、雲凝結核、嗅覺受體 |
| 研究 | 海洋生態學、氣候科學 | CLAW假說的檢驗、海鳥與塑膠 |
| ― | 與生活的連結 | 海邊的香氣、青海苔與煮蔬菜的味道 |
- 維基百科日文版「ジメチルスルフィド（硫化ジメチル）」（二甲硫醚）
- Charlson, Lovelock, Andreae, Warren (1987) Oceanic phytoplankton, atmospheric sulphur, cloud albedo and climate. Nature 326
- Nevitt, Veit, Kareiva (1995) Dimethyl sulphide as a foraging cue for Antarctic Procellariiform seabirds. Nature 376
- Savoca et al. (2016) Marine plastic debris emits a keystone infochemical for olfactory foraging seabirds. Science Advances 2
- 永田好男・竹内教文「三点比較式臭袋法による臭気物質の閾値測定結果」日本環境衛生センター所報（日本環境衛生中心所報；三點比較式臭袋法測定惡臭物質閾值的結果）
- Quinn, Bates (2011) The case against climate regulation via oceanic phytoplankton sulphur emissions. Nature 480
※本文是為一般讀者寫的科學解說。文中所列數值是為了理解機制的參考值、概算值。氣味閾值會因測定方法和個人而有很大差異。