作者：杨雅琴 高会旺

“给我半罐铁，我将给地球带来下一个冰河期。”

大气中逐渐增加的二氧化碳浓度使“全球变暖”引起人们的广泛关注。海洋作为大气二氧化碳的一个重要的“汇”，其主要吸收途径是通过浮游植物的光合作用，将二氧化碳转化为有机碳。这种无机碳的固定、转化和向深海迁移的过程，就是“生物泵”作用。可想而知，如果生物泵的能力强，海洋固碳的能力势必也会有所增强。因此，科学家们希望通过“人工施肥”的方式，增强海洋生物泵的作用，从而降低大气中的二氧化碳浓度。

首先需要确定海洋最需要施入的“肥料”。一般而言，氮和磷是浮游植物生长所需的主要营养元素。但全世界大洋约有三分之一面积的海区氮、磷营养盐大量过剩，浮游植物量却非常低，这样的海区被称为“高营养盐，低叶绿素”海区（High-Nutrient and Low-Chlorophyll, 即HNLC海区）。究竟是什么因素阻止了HNLC海区的浮游生物吸收营养盐而大量生长呢？

1988年1月，美国加州莫斯兰丁海洋实验室化学家约翰•马丁在《自然》上发表文章，对太平洋东北部亚极区水体进行培养瓶实验，证明铁元素能够大大促进浮游植物的生长。1990年马丁提出了著名的“铁假说”，认为是铁限制了HNLC海区的浮游植物生产力，进而影响了二氧化碳向海洋深层的输送。在HNLC海区加入铁可促进浮游植物的生长，加速碳从海洋表层向深层输出，最终将会降低大气中二氧化碳的含量，继而缓解温室效应。为此，马丁曾大胆地预言：“给我半罐铁，我将给地球带来下一个冰河期。”而在南极冰芯中发现的冰河期二氧化碳含量与沙尘和铁浓度的负相关关系也有力地支持了这一假说。