การใส่ปุ๋ยเหล็กหมายถึงทั้งกระบวนการทางธรรมชาติและโดยเจตนาที่เติมธาตุเหล็กในมหาสมุทร ชั้นบน ธาตุ เหล็กสามารถกระตุ้นการเจริญเติบโตของแพลงก์ตอนพืชซึ่งกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 ₎จากชั้นบรรยากาศผ่านกระบวนการสังเคราะห์แสงแพลงก์ตอนพืชเป็นผู้ผลิตขั้นต้น ที่หล่อเลี้ยงห่วง โซ่อาหารทางทะเลส่วน ที่เหลือ

การกระจายตัวของธาตุเหล็กตามธรรมชาติโดยพายุฝุ่นการระเบิดของภูเขาไฟ ปล่องไฮโดรเทอร์มอล [ ^{1 ] การ}ไหลขึ้นของน้ำและการขับถ่ายของวาฬ ล้วน สามารถกระตุ้นให้แพลงก์ตอนพืชเจริญเติบโตอย่างมากและฟื้นฟูสิ่งมีชีวิตในทะเลในท้องถิ่นได้ การสังเคราะห์แสงของแพลงก์ตอนสามารถกำจัด คาร์บอนไดออกไซด์ (CO ₂ )จำนวนมากออกจากชั้นบรรยากาศและในบางกรณีสามารถกักเก็บไว้ได้ในระยะยาว การให้ปุ๋ยเหล็กตามธรรมชาติได้รับการยอมรับว่าเป็นแรงผลักดันสำคัญที่อยู่เบื้องหลังการลดลงอย่างมีนัยสำคัญของ CO2 และอุณหภูมิที่นำไปสู่ยุคน้ำแข็ง^{[ 2 ] [ 3 ]}

ธาตุเหล็กมีความจำเป็นต่อสิ่งมีชีวิตทั้งหมดและต่อการสังเคราะห์แสงในพืช^{[ 4 ]}แต่พบว่ามีความเข้มข้นน้อยมากในมหาสมุทรส่วนบน^{[ 5 ]}จนไม่มีใครสามารถวัดได้สำเร็จจนกระทั่งถึงทศวรรษ 1980 ธาตุเหล็กโดยทั่วไปไม่ละลายในน้ำทะเลและจมลงได้ง่าย ในมหาสมุทรส่วนใหญ่ธาตุนี้เป็นสารอาหารจำกัดสำหรับการเจริญเติบโตของแพลงก์ตอนพืช การศึกษาล่าสุดพบว่าระดับธาตุเหล็กในมหาสมุทรลดลงพร้อมกับแพลงก์ตอนพืช

การใส่ปุ๋ยเหล็กในมหาสมุทรโดยเจตนา (OIF) คือการเลียนแบบกระบวนการทางธรรมชาติอย่างจงใจ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ช่วยกระจายธาตุเหล็ก เพิ่มการสังเคราะห์แสงในมหาสมุทร และส่งเสริมสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทร รวมถึงกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศมานานนับล้าน_ปี

เนื่องจากมีศักยภาพในการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ OIF ที่ตั้งใจ (บางครั้งเรียกว่า "aOIF" ซึ่งย่อมาจาก "artificial OIF ^{[ 6 ]} ) จึงถือเป็น"วิศวกรรมภูมิศาสตร์" หรือ "การแทรกแซงสภาพภูมิอากาศ" ^{[ 7 ]} OIF ที่ตั้งใจก่อให้เกิดข้อโต้แย้ง เนื่องจากนักเคลื่อนไหวบางคนโต้แย้งว่าการกำจัด CO2 ในบรรยากาศอย่างมีประสิทธิภาพจะลดความตั้งใจที่จะลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งก่อให้เกิด ความเสี่ยง ทางศีลธรรม^{[ 8 ]} นักวิจารณ์บางคนชี้ให้เห็นถึงความเข้าใจที่จำกัดของเราเกี่ยวกับระบบนิเวศ ทางทะเลที่ซับซ้อน และผลกระทบที่ OIF ขนาดใหญ่อาจมีต่อระบบนิเวศนั้น^{[ 9 ]}รวมถึงผลข้างเคียงที่อาจเกิดขึ้น เอกสารต่างๆ กล่าวถึงความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น เช่น การปล่อยไนโตรเจนออกไซด์^{[ 10 ]}และการรบกวนสมดุลสารอาหารในมหาสมุทรที่อาจเกิดขึ้น^{[ 7 ]}

อย่างไรก็ตาม นักวิจัยของ OIF เน้นย้ำว่าความเสี่ยงทางนิเวศวิทยายังคงเป็นเพียงทฤษฎีเท่านั้น: ยังไม่พบการสังเกตจริงในการทดลองภาคสนาม^{[ 6 ]}ตลอดการทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญของ OIF จำนวน 13 ครั้งระหว่างปี 1990 ถึง 2012 ไม่มีนักวิทยาศาสตร์คนใดสังเกตเห็นผลข้างเคียงที่เป็นอันตรายอย่างมีนัยสำคัญ^{[ 11 ]}ถึงกระนั้น นักวิทยาศาสตร์ก็เรียกร้องให้มีการเฝ้าระวังด้านนิเวศวิทยาในการทดลองในอนาคต^{[ 12 ]}

นับตั้งแต่ปี 1990 มีการทดลองขนาดใหญ่ 13 ครั้งเพื่อประเมินประสิทธิภาพและผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการใส่ปุ๋ยเหล็กในน้ำทะเล^{[ 6 ]}ผลลัพธ์แตกต่างกันไปตามวัตถุประสงค์และเงื่อนไข การศึกษาหนึ่งในปี 2017 พิจารณาว่าวิธีการนี้ยังไม่ได้รับการพิสูจน์ ประสิทธิภาพการกักเก็บต่ำ และบางครั้งก็ไม่เห็นผลกระทบใดๆ และปริมาณเหล็กที่จำเป็นในการลดการปล่อยคาร์บอนเพียงเล็กน้อยจะต้องใช้ถึงหนึ่งล้านตันต่อปี^{[ 13 ]}การศึกษาอื่นๆ พบว่าศักยภาพสูงกว่ามาก และพบว่าอย่างน้อยครึ่งหนึ่งของชีวมวลที่เพิ่มจำนวนขึ้นจมลงไปต่ำกว่าระดับความลึก 1,000 เมตร และส่วนสำคัญน่าจะไปถึงพื้นทะเล^{[ 14 ]}ซึ่งน่าจะถูกกักเก็บไว้เป็นเวลาหลายร้อยหรือหลายพันปี^{[ 15 ]}

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความสนใจในวิทยาศาสตร์และศักยภาพของการใส่ปุ๋ยเหล็กเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด^{[ 16 ] [ 17 ]} เอกสารไวท์เปเปอร์ของสำนักงานสมุทรศาสตร์และบรรยากาศแห่งชาติ ของสหรัฐอเมริกา จัดอันดับการใส่ปุ๋ยเหล็กว่ามี "ศักยภาพปานกลางในด้านต้นทุน ความสามารถในการขยายขนาด และระยะเวลาในการกักเก็บคาร์บอนเมื่อเทียบกับแนวคิดการกักเก็บคาร์บอนในทะเลอื่นๆ" ^{[ 18 ]}

พื้นผิวมหาสมุทรประมาณ 25 เปอร์เซ็นต์มีธาตุอาหารหลักอย่างเพียงพอ แต่มีชีวมวลพืชน้อย (ตามที่กำหนดโดยการมีอยู่ของคลอโรฟิลล์ ) การผลิตใน น่านน้ำ ที่มีธาตุอาหารสูงและคลอโรฟิลล์ต่ำ (HNLC) เหล่านี้ถูกจำกัดโดยธาตุอาหาร รองเป็นหลัก โดยเฉพาะธาตุเหล็ก^{[ 19 ]}ต้นทุนในการกระจายธาตุเหล็กไปทั่วพื้นที่มหาสมุทรขนาดใหญ่นั้นสูงเมื่อเทียบกับมูลค่าที่คาดหวังของเครดิตคาร์บอน [ ^{20 ] อย่างไรก็ตาม} การวิจัยเกี่ยวกับผลกระทบของการระเบิดของภูเขาไฟ โดยเฉพาะภูเขาไฟปินาตูโบในปี 1991 ชี้ให้เห็นว่า CO2 หลายกิกะตันถูกกำจัดออกไปโดยการใส่ปุ๋ยเหล็กตามธรรมชาติจากเถ้าภูเขาไฟ^{[ 21 ]} ซึ่งบ่งชี้ว่าการเลียนแบบทางชีวภาพที่กำหนดเป้าหมายอย่างระมัดระวังอาจให้ผลลัพธ์ที่สำคัญ

ธาตุเหล็กเป็นธาตุติดตามในมหาสมุทร และการมีอยู่ของธาตุเหล็กมีความสำคัญต่อการสังเคราะห์แสงในพืช เช่นไฟโตแพลงก์ตอนดังนั้นการเติมธาตุเหล็กในพื้นที่ที่ขาดแคลนจะช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของไฟโตแพลงก์ตอน^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]}ด้วยเหตุนี้ มาร์ตินจึงเสนอ "สมมติฐานเกี่ยวกับธาตุเหล็ก" ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 โดยเขาแนะนำว่าการเปลี่ยนแปลงปริมาณธาตุเหล็กในน้ำทะเลที่ขาดแคลนธาตุเหล็กสามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของแพลงก์ตอนและมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศโดยการเปลี่ยนแปลงอัตราการกักเก็บคาร์บอน^{[ 28 ] [ 29 ]}การให้ปุ๋ยเป็นกระบวนการสำคัญที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในน้ำทะเล ตัวอย่างเช่นการไหลขึ้นของกระแสน้ำในมหาสมุทรสามารถนำตะกอนที่อุดมไปด้วยสารอาหารขึ้นสู่ผิวน้ำได้^{[ 30 ]}

อีกตัวอย่างหนึ่งคือการถ่ายโอนแร่ธาตุที่มีธาตุเหล็ก ฝุ่น และเถ้าภูเขาไฟในระยะทางไกลโดยแม่น้ำ ธารน้ำแข็ง หรือลม^{[ 21 ] [ 31 ] [ 32 ]}วาฬกินสิ่งมีชีวิตที่มีธาตุเหล็กในระดับความลึกของมหาสมุทร จากนั้นก็ถ่ายอุจจาระลงสู่ผิวน้ำ ทำให้เกิดการเจริญเติบโตของแพลงก์ตอนพืช^{[ 33 ]}มีการแสดงให้เห็นว่าการลดลงของจำนวนวาฬสเปิร์มในมหาสมุทรใต้ส่งผลให้การดูดซับคาร์บอนในบรรยากาศลดลง 200,000 ตันต่อปี ซึ่งอาจเป็นเพราะการเจริญเติบโตของแพลงก์ตอนพืชที่จำกัด^{[ 34 ]}

แพลงก์ตอนพืช สามารถ สังเคราะห์ แสง ได้โดยต้องการแสงแดดและสารอาหารในการเจริญเติบโต และดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการดังกล่าว แพลงก์ตอนสามารถดูดซับและกักเก็บคาร์บอนในบรรยากาศได้โดยการสร้างโครงกระดูกแคลเซียมหรือซิลิคอนคาร์บอเนต เมื่อสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ตายลง พวกมันจะจมลงสู่ก้นมหาสมุทร ซึ่งโครงกระดูกคาร์บอเนตของพวกมันสามารถก่อตัวเป็นส่วนประกอบหลักของการตกตะกอนในทะเลลึกที่อุดมไปด้วยคาร์บอน ซึ่งอยู่ลึกหลายพันเมตรใต้บริเวณที่มีแพลงก์ตอนเจริญเติบโต เรียกว่าหิมะทะเล^{[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]}

ในบางกรณี ชีว มวล ที่อุดมไปด้วยคาร์บอนจำนวนมากที่เกิดจากแพลงก์ตอนจะถูกบริโภคโดยสิ่งมีชีวิตอื่นๆ (ปลาขนาดเล็กแพลงก์ตอนสัตว์ฯลฯ) ^{[ 38 ] [ 39 ]}นักวิจัยโดยทั่วไปเห็นพ้องกันว่าคาร์บอนชีวภาพจำนวนหนึ่งสามารถไปถึงมหาสมุทรลึกได้ ซึ่งส่วนใหญ่จะละลายและคงอยู่เป็นเวลาหลายร้อยหรือหลายพันปี ซึ่งถือว่าถาวรตามมาตรฐานในทางปฏิบัติ^{[ 40 ]} หากไม่จมลงไปลึกพอ คาร์บอนอาจลอยขึ้นสู่ผิวน้ำและกลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศ^{[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ]}ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการอ้างอิงอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าคาร์บอนชีวภาพถูกดึงลงไปสู่ระดับความลึก

ผู้สนับสนุนแนวคิดเรื่องการเพิ่มธาตุเหล็กเชื่อว่าการกักเก็บคาร์บอนควรได้รับการกำหนดใหม่ในช่วงเวลาสั้นกว่ามาก และอ้างว่าเนื่องจากคาร์บอนถูกแขวนลอยอยู่ในมหาสมุทรลึก จึงถูกแยกออกจากชั้นบรรยากาศอย่างมีประสิทธิภาพเป็นเวลาหลายร้อยปี ดังนั้นคาร์บอนจึงสามารถถูกกักเก็บได้อย่างมีประสิทธิภาพ^{[ 46 ]}

หากพิจารณาเงื่อนไขที่เหมาะสม การประมาณค่าสูงสุดสำหรับผลกระทบที่เป็นไปได้ของการใส่ปุ๋ยเหล็กในการชะลอภาวะโลกร้อนอยู่ที่ประมาณ 0.3W/m² ^ของแรงผลักดันเชิงลบโดยเฉลี่ย ซึ่งสามารถชดเชยการปล่อยCO2 ที่เกิดจากกิจกรรม ของมนุษย์ ในปัจจุบันได้ประมาณ _{15–20 %} ^{[ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]}แนวทางนี้ ซึ่งกระตุ้นการเจริญเติบโตของแพลงก์ตอนพืชโดยการนำเหล็กเข้าไปในบริเวณที่ขาดสารอาหารในมหาสมุทร อาจถูกมองว่าเป็นวิธีการที่ง่ายและสามารถขยายขนาดได้เพื่อลดระดับ CO2 ในบรรยากาศ_{แม้ว่า}จะเป็นวิธีการทางทฤษฎีในการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ แต่การใส่ปุ๋ยเหล็กในมหาสมุทรยังคงเป็นที่ถกเถียงและโต้แย้งกันอย่างมากเนื่องจากผลกระทบเชิงลบที่อาจเกิดขึ้นต่อระบบนิเวศทางทะเล^{[ 42 ] [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ]}

งานวิจัยในสาขานี้ชี้ให้เห็นว่า การปล่อยฝุ่นที่มีธาตุเหล็กในปริมาณมากลงสู่มหาสมุทรอาจทำให้สมดุลสารอาหารในมหาสมุทรเสียสมดุลอย่างมาก การรบกวนเหล่านี้อาจก่อให้เกิดปัญหาร้ายแรงใน ห่วง โซ่อาหารคุกคามการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตในทะเลที่ต้องพึ่งพาวัฏจักรสารอาหารที่เสถียร^{[ 53 ] [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ] [ 57 ] [ 58 ] [ 59 ]}ธาตุเหล็กที่มากเกินไปอาจเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของชุมชนแพลงก์ตอน ซึ่งอาจเอื้อประโยชน์ต่อบางชนิดมากกว่าชนิดอื่น ทำให้ความหลากหลายซึ่งมีความสำคัญต่อระบบนิเวศทางทะเลที่แข็งแรงลดลง^{[ 60 ]}

ข้อกังวลทางนิเวศวิทยาที่อาจเกิดขึ้นจากการใส่ปุ๋ยเหล็กในปริมาณมากได้รับการระบุไว้ในเอกสารทางวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการศึกษาแบบจำลอง^{[ 61 ]}นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่ายังไม่พบผลกระทบที่เป็นอันตรายอย่างมีนัยสำคัญในการทดลองภาคสนามจนถึงปัจจุบัน^{[ 62 ]}การศึกษาบางชิ้นได้ยกความเป็นไปได้ทางทฤษฎีที่ว่าการย่อยสลายของแพลงก์ตอนพืชอาจทำให้เกิดการลดลงของออกซิเจนในน้ำใต้ผิวน้ำภายใต้เงื่อนไขบางประการ อย่างไรก็ตาม ผลกระทบนี้ยังไม่ได้รับการสังเกตในการทดลอง OIF ในมหาสมุทรเปิด ซึ่งดำเนินการในน้ำที่มีการหมุนเวียนดีและอยู่ห่างไกลจากเขตชายฝั่งที่มีออกซิเจนต่ำ^{[ 63 ]}เกี่ยวกับการแพร่กระจายของสาหร่ายที่เป็นอันตราย: การทดลอง OIF บางอย่าง รวมถึง SOFeX ได้บันทึกการเจริญเติบโตของPseudo-nitzschiaซึ่งเป็นสกุลของไดอะตอมที่มีสายพันธุ์ที่สามารถผลิตกรดโดโมอิกได้ อย่างไรก็ตาม เอกสารที่เกี่ยวข้องระบุว่าไม่พบการผลิตสารพิษ และความสำคัญทางนิเวศวิทยายังคงไม่แน่นอน^{[ 64 ]} HABs ตามที่เข้าใจกันโดยทั่วไป — การแพร่กระจายของสารพิษที่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในทะเลหรือมนุษย์ที่ได้รับการบันทึกไว้ — ไม่ได้เกิดขึ้นในการทดลอง OIF หลักทั้ง 13 ครั้งที่ดำเนินการระหว่างปี 1990 ถึง 2012 ^{[ 62 ]}

นอกจากข้อกังวลด้านสิ่งแวดล้อมแล้ว ยังมีความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพและความเสถียรในระยะยาวของการกักเก็บคาร์บอนผ่านการใส่ปุ๋ยเหล็ก แม้ว่าแพลงก์ตอนพืชจะสามารถดักจับ CO2 _และจมลงสู่ก้นมหาสมุทรได้ แต่คาร์บอนส่วนใหญ่ก็อาจถูกปล่อยกลับสู่ชั้นบรรยากาศในที่สุดเนื่องจากกระบวนการต่างๆ ในมหาสมุทร ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพในระยะยาวของเทคนิคนี้ลดลง^{[ 65 ]}งานวิจัยล่าสุดระบุว่าความสำเร็จของการกักเก็บคาร์บอนมีความแปรปรวนสูง โดยได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่างๆ เช่น กระแสน้ำในมหาสมุทรและอุณหภูมิ^{[ 66 ]}กลไกป้อนกลับ เช่น การเปลี่ยนแปลงในวัฏจักรทางชีวเคมีของมหาสมุทรหรือการเปลี่ยนแปลงในประชากรของสิ่งมีชีวิตในทะเล อาจทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมของการใส่ปุ๋ยเหล็กในฐานะกลยุทธ์บรรเทาผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศลดลง^{[ 64 ]}

มีสองวิธีในการดำเนินการใส่ปุ๋ยเหล็กเทียม ได้แก่ การใช้เรือโดยตรงลงสู่มหาสมุทร และการปล่อยสู่บรรยากาศ^{[ 67 ]}

การทดลองการใส่ปุ๋ยในมหาสมุทรโดยใช้เฟอร์รัสซัลเฟตที่เติมลงในน้ำผิวดินโดยตรงจากเรือ จะอธิบายรายละเอียดไว้ในส่วนการทดลองด้านล่าง

ฝุ่นที่มีธาตุเหล็กสูงที่ลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศเป็นแหล่งสำคัญของธาตุเหล็กในมหาสมุทร^{[ 68 ]}ตัวอย่างเช่น ฝุ่นที่พัดมาจากทะเลทรายซาฮาราทำให้มหาสมุทรแอตแลนติก^{[ 69 ]}และป่าฝนอเมซอน มีธาตุเหล็ก ^{[ 70 ]}ออกไซด์ของเหล็กที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในฝุ่นในชั้นบรรยากาศจะทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนคลอไรด์จากละอองน้ำทะเลเพื่อผลิตเหล็กคลอไรด์ ซึ่งจะย่อยสลายมีเทนและก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ทำให้เมฆสว่างขึ้น และในที่สุดก็จะตกลงมาพร้อมกับฝนในความเข้มข้นต่ำในพื้นที่กว้างของโลก^{[ 67 ]}แตกต่างจากการใช้งานบนเรือ ยังไม่มีการทดลองใดๆ ที่ดำเนินการเพื่อเพิ่มระดับธาตุเหล็กในชั้นบรรยากาศตามธรรมชาติ การขยายแหล่งธาตุเหล็กในชั้นบรรยากาศนี้อาจช่วยเสริมการใช้งานบนเรือได้

ข้อเสนอหนึ่งคือการเพิ่มระดับเหล็กในชั้นบรรยากาศด้วยละออง เกลือเหล็ก [ ^{67 ]}เหล็ก(III) คลอไรด์^ที่เติมลงใน ชั้นโทร โพสเฟียร์อาจเพิ่มผลกระทบการระบายความร้อนตามธรรมชาติ รวมถึงการกำจัดมีเทน การทำให้เมฆสว่างขึ้นและการเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของมหาสมุทร ซึ่งจะช่วยป้องกันหรือย้อนกลับภาวะโลกร้อนได้^{[ 67 ]}

มาร์ตินตั้งสมมติฐานว่า การเพิ่มอัตราการสังเคราะห์แสงของแพลงก์ตอนพืชอาจช่วยชะลอหรือแม้แต่พลิกกลับภาวะโลกร้อน ได้ โดยการกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์₂ในทะเล เขาเสียชีวิตในเวลาไม่นานหลังจากนั้นระหว่างการเตรียมการสำหรับ Ironex I ^{[ 71 ]}การเดินทางวิจัยเพื่อพิสูจน์แนวคิด ซึ่งดำเนินการสำเร็จใกล้หมู่เกาะกาลาปากอสในปี 1993 โดยเพื่อนร่วมงานของเขาที่Moss Landing Marine Laboratories [ ^{72 ] หลังจาก}นั้นมีการศึกษาวิจัยทางทะเลระหว่างประเทศ 12 เรื่องที่ตรวจสอบปรากฏการณ์นี้

• ไอโรเน็กซ์ II, 1995 ^{[ 73 ]}
• SOIREE (การทดลองการปลดปล่อยธาตุเหล็กในมหาสมุทรใต้) พ.ศ. 2542 ^{[ 74 ]}
• EisenEx (การทดลองเหล็ก), 2000 ^{[ 75 ]}
• SEEDS (Subarctic Pacific Iron Experiment for Ecosystem Dynamics Study), 2001 ^{[ 76 ]}
• SOFeX (การทดลองเหล็กในมหาสมุทรใต้ - เหนือและใต้) พ.ศ. 2545 ^{[ 77 ] [ 78 ]}
• SERIES (การตอบสนองของระบบนิเวศกึ่งอาร์กติกต่อการศึกษาการเพิ่มธาตุเหล็ก), 2002 ^{[ 79 ]}
• SEEDS-II, 2004 ^{[ 80 ]}
• EIFEX (European Iron Fertilization Experiment) ^{[ 81 ]}การทดลองที่ประสบความสำเร็จซึ่งดำเนินการในปี 2547 ในกระแสน้ำวนขนาดกลางในมหาสมุทรแอตแลนติกใต้ ส่งผลให้เกิดการแพร่กระจายของไดอะตอมซึ่งส่วนใหญ่ตายและจมลงสู่ก้นมหาสมุทรเมื่อการให้ปุ๋ยสิ้นสุดลง ในทางตรงกันข้ามกับการทดลอง LOHAFEX ซึ่งดำเนินการในกระแสน้ำวนขนาดกลางเช่นกัน มหาสมุทรในพื้นที่ที่เลือกมีซิลิคอนละลายเพียงพอสำหรับไดอะตอมที่จะเจริญเติบโต^{[ 82 ] [ 83 ] [ 84 ]}
• CROZEX (การทดลองผลิตและส่งออกแร่เหล็กธรรมชาติ CROZet) พ.ศ. 2548 ^{[ 85 ]}
• โครงการนำร่องที่วางแผนโดยPlanktosบริษัทในสหรัฐอเมริกา ถูกยกเลิกในปี 2551 เนื่องจากขาดเงินทุน^{[ 86 ]}บริษัทกล่าวโทษองค์กรด้านสิ่งแวดล้อมว่าเป็นสาเหตุของความล้มเหลว^{[ 87 ] [ 88 ]}
• LOHAFEX ( การทดลองใส่ปุ๋ยเหล็ก ของอินเดียและเยอรมนี ) พ.ศ. 2552 ^{[ 89 ] [ 90 ] [ 91 ]} แม้จะมีการคัดค้าน LOHAFEX อย่างกว้างขวาง แต่เมื่อวันที่ 26 มกราคม พ.ศ. 2552 กระทรวงศึกษาธิการและการวิจัยแห่งสหพันธรัฐเยอรมนี (BMBF)ก็ได้อนุมัติ การทดลองนี้ดำเนินการในน้ำที่มีกรดซิลิซิก ต่ำ ซึ่งเป็นสารอาหารที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของไดอะตอม สิ่งนี้ส่งผลต่อประสิทธิภาพการกักเก็บ^{[ 92 ]}พื้นที่ 900 ตารางกิโลเมตร (350 ตารางไมล์) ของมหาสมุทรแอตแลนติก ตะวันตกเฉียงใต้ ได้รับการใส่ปุ๋ยด้วยเหล็กซัลเฟตทำให้เกิดการแพร่กระจายของแพลงก์ตอนพืชจำนวนมาก ในกรณีที่ไม่มีไดอะตอม ปริมาณคาร์บอนที่ถูกกักเก็บค่อนข้างน้อย เนื่องจากแพลงก์ตอนพืชชนิดอื่นมีความเสี่ยงต่อการถูกล่าโดยแพลงก์ตอนสัตว์และไม่จมลงอย่างรวดเร็วเมื่อตาย^{[ 92 ]}ผลลัพธ์เหล่านี้ทำให้นักวิจัยบางคนตั้งคำถามถึงประสิทธิภาพการกักเก็บในสภาพแวดล้อมที่มีซิลิกาต่ำโดยเฉพาะ อย่างไรก็ตาม การทดลองการให้ปุ๋ยในมหาสมุทรก่อนหน้านี้ในสถานที่ที่มีซิลิกาสูงเผยให้เห็นอัตราการกักเก็บคาร์บอนที่สูงกว่ามากเนื่องจากการเจริญเติบโตของไดอะตอม LOHAFEX ยืนยันว่าศักยภาพในการกักเก็บขึ้นอยู่กับการเลือกสถานที่ที่เหมาะสมอย่างมาก^{[ 92 ]}
• ในปี 2012 บริษัทฟื้นฟูปลาแซลมอน Haida (HSRC) ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจาก กลุ่ม Old Massett Haida และบริหารงานโดยRuss Georgeได้ทิ้งซัลเฟตเหล็ก 100 ตันลงในมหาสมุทรแปซิฟิก ในบริเวณน้ำวน ห่างจากเกาะ Haida Gwaiiไปทางตะวันตก 200 ไมล์ทะเล (370 กม.) ส่งผลให้สาหร่ายเจริญเติบโตเพิ่มขึ้นในพื้นที่กว่า 10,000 ตารางไมล์ (26,000 ตารางกิโลเมตร⁾นักวิจารณ์กล่าวหาว่าการกระทำของ George ละเมิดอนุสัญญาสหประชาชาติว่าด้วยความหลากหลายทางชีวภาพ (CBD) และอนุสัญญาลอนดอนว่าด้วยการทิ้งขยะลงทะเลซึ่งห้ามการทดลองทางวิศวกรรมธรณีวิทยาเช่นนี้^{[ 93 ] [ 94 ]}เมื่อวันที่ 15 กรกฎาคม 2014 ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่ได้ถูกเผยแพร่สู่สาธารณะ^{[ 95 ]}

จอห์น มาร์ตินผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการทางทะเลมอสส์แลนดิงตั้งสมมติฐานว่าระดับแพลงก์ตอนพืชที่ต่ำในภูมิภาคเหล่านี้เกิดจากการขาดธาตุเหล็ก ในปี 1989 เขาได้ทดสอบสมมติฐานนี้ (ซึ่งรู้จักกันในชื่อสมมติฐานธาตุเหล็ก ) โดยการทดลองโดยใช้ตัวอย่างน้ำสะอาดจากทวีปแอนตาร์กติกา [ ^{96 ] มี}การเติมธาตุเหล็กลงในตัวอย่างบางส่วน หลังจากนั้นไม่กี่วัน แพลงก์ตอนพืชในตัวอย่างที่มีการใส่ธาตุเหล็กเจริญเติบโตมากกว่าในตัวอย่างที่ไม่ได้ใส่ธาตุเหล็กมาก ทำให้มาร์ตินตั้งข้อสันนิษฐานว่าความเข้มข้นของธาตุเหล็กที่เพิ่มขึ้นในมหาสมุทรอาจอธิบายยุคน้ำแข็งในอดีตได้บางส่วน^{[ 97 ]}

การทดลองนี้ตามมาด้วยการทดลองภาคสนามขนาดใหญ่ (IRONEX I) โดยเติมเหล็ก 445 กิโลกรัมลงในพื้นที่มหาสมุทรใกล้หมู่เกาะกาลาปากอสระดับของแพลงก์ตอนพืชเพิ่มขึ้นสามเท่าในพื้นที่ทดลอง^{[ 98 ]}ความสำเร็จของการทดลองนี้และการทดลองอื่นๆ นำไปสู่ข้อเสนอให้ใช้เทคนิคนี้ในการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากชั้นบรรยากาศ^{[ 99 ]}

ในปี พ.ศ. 2543 และ พ.ศ. 2547 มีการปล่อยซัลเฟตเหล็กจาก EisenEx ส่งผลให้สาหร่ายที่เจริญ เติบโตขึ้นประมาณ 10 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ ตายและจมลงสู่ก้นทะเล^{[ 100 ]}

Planktos เป็นบริษัทของสหรัฐฯ ที่ยกเลิกแผนการที่จะดำเนินการล่องเรือเพื่อใส่ปุ๋ยเหล็ก 6 ครั้งระหว่างปี 2550 ถึง 2552 ซึ่งแต่ละครั้งจะละลายเหล็กได้มากถึง 100 ตันในพื้นที่มหาสมุทร 10,000 ตารางกิโลเมตร เรือ Weatherbird II ของพวกเขา^ถูกปฏิเสธไม่ให้เข้าเทียบท่าที่ลาสปัลมาสในหมู่เกาะคานารีซึ่งเรือลำนี้จะไปรับเสบียงและอุปกรณ์วิทยาศาสตร์^{[ 101 ]}

ในปี 2550 บริษัทเชิงพาณิชย์ เช่น Climos และ GreenSea Ventures และ Ocean Nourishment Corporation ซึ่งตั้งอยู่ในออสเตรเลีย วางแผนที่จะดำเนินโครงการเพิ่มธาตุอาหาร บริษัทเหล่านี้เชิญผู้ร่วมสนับสนุนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมให้ร่วมลงทุนในกิจกรรมของตน โดยแลกกับการให้เครดิตคาร์บอนเพื่อชดเชยการปล่อยก๊าซ_{CO2 ของนักลงทุน} ^{[ 102 ]}

LOHAFEXเป็นการทดลองที่ริเริ่มโดยกระทรวงวิจัยแห่งสหพันธรัฐเยอรมนีและดำเนินการโดยสถาบัน Alfred Wegener แห่งเยอรมนี (AWI) ในปี 2552 เพื่อศึกษาการปฏิสนธิในมหาสมุทรแอตแลนติกใต้อินเดียก็มีส่วนร่วมด้วย^{[ 103 ]}

ในการทดลองครั้งนี้ เรือวิจัยโพลาสเติร์นของเยอรมนีได้ปล่อยเฟอร์รัสซัลเฟต 6 ตัน ลงในพื้นที่ 300 ตารางกิโลเมตร โดยคาดการณ์ว่าสารดังกล่าวจะกระจายตัวไปทั่วผิวน้ำด้านบน 15 เมตร (49 ฟุต) และกระตุ้นให้เกิดการเจริญเติบโตของสาหร่ายอย่างรวดเร็ว จากนั้นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายอยู่ในน้ำทะเลส่วนใหญ่จะถูกจับโดยสาหร่ายที่เจริญเติบโตขึ้นใหม่และจมลงสู่ก้นมหาสมุทร

กระทรวงสิ่งแวดล้อมของรัฐบาลกลางเรียกร้องให้ยุติการทดลอง ส่วนหนึ่งเป็นเพราะนักสิ่งแวดล้อมคาดการณ์ว่าจะเกิดความเสียหายต่อพืชทะเล คนอื่นๆ คาดการณ์ถึงผลกระทบระยะยาวที่ไม่สามารถตรวจพบได้ในระหว่างการสังเกตระยะสั้น^{[ 104 ]}หรือว่าสิ่งนี้จะส่งเสริมการจัดการระบบนิเวศขนาดใหญ่^{[ 105 ] [ 106 ]}

การศึกษาในปี 2012 ได้นำปุ๋ยเหล็กไปใส่ในกระแสน้ำวนใกล้ทวีปแอนตาร์กติกา การแพร่กระจายของสาหร่ายที่เกิดขึ้นส่งผลให้คาร์บอนจำนวนมากถูกปล่อยลงสู่มหาสมุทรลึก ซึ่งคาดว่าจะคงอยู่เป็นเวลาหลายศตวรรษถึงหลายพันปี กระแสน้ำวนดังกล่าวถูกเลือกเพราะเป็นระบบทดสอบที่มีความสมบูรณ์ในตัวเอง^{[ 107 ]}

เมื่อถึงวันที่ 24 สารอาหารต่างๆ รวมถึงไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และกรดซิลิซิกซึ่งไดอะตอม ใช้ในการสร้างเปลือกของพวกมัน ลดลง ความเข้มข้นของคาร์บอนอนินทรีย์ที่ละลายในน้ำลดลงต่ำกว่าระดับสมดุลกับ คาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ₂ในน้ำผิวดิน สารอินทรีย์ที่เป็นอนุภาค (ซากสาหร่าย) รวมถึงซิลิกาและ  คลอโรฟิลล์เพิ่มขึ้น^{[ 107 ]}

อย่างไรก็ตาม หลังจากวันที่ 24 อนุภาคต่างๆ ตกลงไปที่พื้นมหาสมุทรที่ระดับความลึก 100 เมตร (330 ฟุต) อะตอมเหล็กแต่ละอะตอมเปลี่ยนอะตอมคาร์บอนอย่างน้อย 13,000 อะตอมให้กลายเป็นสาหร่าย สารอินทรีย์อย่างน้อยครึ่งหนึ่งจมลงไปที่ระดับความลึก 1,000 เมตร (3,300 ฟุต) ^{[ 107 ]}

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2555 บริษัทHaida Salmon Restoration Corporationได้โปรยผงซัลเฟตเหล็ก 100 ตัน (91 ตัน) ลงสู่มหาสมุทรแปซิฟิก ห่างจากเกาะHaida Gwaii ไปทางตะวันตกหลายร้อยไมล์ สภาหมู่บ้าน Old Massettได้ให้เงินทุนสนับสนุนการดำเนินการดังกล่าวในฐานะ โครงการเพิ่มจำนวน ปลาแซลมอนด้วยเงินทุนของหมู่บ้านจำนวน 2.5 ล้านดอลลาร์สหรัฐ^{[ 108 ]}แนวคิดก็คือว่าน้ำที่เคย ขาดธาตุ เหล็กจะผลิตแพลงก์ตอนพืช มากขึ้น ซึ่งจะทำหน้าที่เป็น "ทุ่งหญ้า" สำหรับเลี้ยงปลาแซลมอน รัสส์ จอ ร์จ ซีอีโอในขณะนั้นหวังที่จะขายคาร์บอนออฟเซ็ตเพื่อชดเชยค่าใช้จ่าย โครงการนี้มาพร้อมกับข้อกล่าวหาเรื่องขั้นตอนที่ไม่เป็นวิทยาศาสตร์และความประมาทเลินเล่อ จอร์จโต้แย้งว่า 100 ตันนั้นน้อยมากเมื่อเทียบกับสิ่งที่เข้าสู่มหาสมุทรตามธรรมชาติ^{[ 109 ]}

นักสิ่งแวดล้อมบางคนเรียกการทิ้งขยะนี้ว่าเป็น "การละเมิดอย่างโจ่งแจ้ง" ของข้อห้ามระหว่างประเทศสองข้อ^{[ 108 ] [ 110 ]}จอร์จกล่าวว่าสภาหมู่บ้านโอลด์แมสเซ็ตต์และทนายความของสภาได้อนุมัติความพยายามดังกล่าว และหน่วยงานของแคนาดาอย่างน้อยเจ็ดแห่งรับทราบเรื่องนี้^{[ 109 ]}

ตามที่จอร์จกล่าว การอพยพของปลาแซลมอนในปี 2013 เพิ่มขึ้นจาก 50 ล้านตัวเป็น 226 ล้านตัว^{[ 111 ]}อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญหลายคนโต้แย้งว่าการเปลี่ยนแปลงของสต็อกปลาตั้งแต่ปี 2012 ไม่จำเป็นต้องเกิดจากการใส่ปุ๋ยเหล็กในปี 2012 ปัจจัยหลายอย่างมีส่วนทำให้เกิดแบบจำลองการคาดการณ์ และข้อมูลส่วนใหญ่จากการทดลองถือว่ามีคุณค่าทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสงสัย^{[ 112 ]}

เมื่อวันที่ 15 กรกฎาคม 2557 ข้อมูลที่รวบรวมได้ระหว่างโครงการได้รับการเผยแพร่สู่สาธารณะภายใต้ใบอนุญาตODbL ^{[ 113 ]}

ในปี 2022 ทีมวิจัยจากสหราชอาณาจักรและอินเดียวางแผนที่จะวางแกลบข้าวเคลือบเหล็กในทะเลอาหรับเพื่อทดสอบว่าการเพิ่มระยะเวลาที่ผิวน้ำสามารถกระตุ้นการเจริญเติบโตของสาหร่ายโดยใช้เหล็กน้อยลงได้หรือไม่ เหล็กจะถูกบรรจุอยู่ในถุงพลาสติกที่ทอดยาวจากผิวน้ำลงไปหลายกิโลเมตรถึงก้นทะเล^{[ 114 ] [ 115 ]}ศูนย์ฟื้นฟูสภาพภูมิอากาศแห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ร่วมกับสถาบันการศึกษาทางทะเลของอินเดีย ได้ประเมินผลกระทบของการหว่านเมล็ดเหล็กในอีกการทดลองหนึ่ง พวกเขาได้กระจายแกลบข้าวเคลือบเหล็กไปทั่วบริเวณหนึ่งของทะเลอาหรับ เหล็กเป็นสารอาหารที่จำกัดในน้ำทะเลหลายแห่ง พวกเขาหวังว่าเหล็กจะช่วยบำรุงสาหร่าย ซึ่งจะช่วยเสริมความแข็งแกร่งให้กับส่วนล่างของห่วงโซ่อาหารในทะเล และกักเก็บคาร์บอนเมื่อสาหร่ายที่ไม่ถูกกินตายลง การทดลองถูกทำลายโดยพายุ ทำให้ได้ผลลัพธ์ที่ไม่แน่ชัด^{[ 116 ]}

ผลลัพธ์สูงสุดที่เป็นไปได้จากการใส่ปุ๋ยเหล็ก โดยสมมติว่ามีเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดและไม่คำนึงถึงข้อควรพิจารณาในทางปฏิบัติ คือ 0.29 W/m² ^ของแรงผลักดันเชิงลบเฉลี่ยทั่วโลก^{[ 117 ]}ซึ่งชดเชย 1/6 ของระดับCO ที่เกิด จากกิจกรรมของมนุษย์ ในปัจจุบัน₂การปล่อยมลพิษ ประโยชน์เหล่านี้ถูกตั้งคำถามโดยงานวิจัยที่ชี้ให้เห็นว่าการใส่ปุ๋ยด้วยเหล็กอาจทำให้สารอาหารที่จำเป็นอื่นๆ ในน้ำทะเลลดลง ส่งผลให้การเจริญเติบโตของแพลงก์ตอนพืชลดลงในที่อื่นๆ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ความเข้มข้นของเหล็กจำกัดการเจริญเติบโตในระดับท้องถิ่นมากกว่าในระดับโลก^{[ 118 ] [ 119 ]}

การให้ปุ๋ยในมหาสมุทรเกิดขึ้นตามธรรมชาติเมื่อกระแสน้ำขึ้นนำน้ำที่อุดมไปด้วยสารอาหารขึ้นสู่ผิวน้ำ เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นเมื่อกระแสน้ำในมหาสมุทรมาบรรจบกับสันดอนในมหาสมุทรหรือภูเขาใต้ทะเล การให้ปุ๋ยในรูปแบบนี้ก่อให้เกิด แหล่งที่อยู่อาศัยทางทะเลที่ใหญ่ที่สุดในโลกการให้ปุ๋ยยังสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อสภาพอากาศพัดพาฝุ่นละอองที่ปลิวไปตามลมเป็นระยะทางไกลข้ามมหาสมุทร หรือแร่ธาตุที่อุดมไปด้วยเหล็กถูกพัดพาลงสู่มหาสมุทรโดยธารน้ำแข็ง^{[ 120 ]}แม่น้ำ และภูเขาน้ำแข็ง^{[ 121 ]}

ประมาณ 70% ของพื้นผิวโลกปกคลุมด้วยมหาสมุทร ส่วนที่แสงสามารถส่องผ่านได้นั้นเป็นที่อยู่อาศัยของสาหร่าย (และสิ่งมีชีวิตในทะเลอื่นๆ) ในมหาสมุทรบางแห่ง การเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของสาหร่ายถูกจำกัดด้วยปริมาณธาตุเหล็ก ธาตุเหล็กเป็นธาตุอาหารรองที่สำคัญต่อการเจริญเติบโตและการสังเคราะห์แสง ของแพลงก์ตอนพืช ซึ่งในอดีตถูกส่งไปยังทะเลเปิดโดยพายุฝุ่น จากดินแดนแห้งแล้ง ฝุ่น ละออง ที่ พัดพาโดยลมนี้มีธาตุเหล็ก 3–5% และปริมาณการตกตะกอนลดลงเกือบ 25% ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา^{[ 122 ]}

อัตราส่วนเรดฟิลด์ (Redfield ratio)อธิบายความเข้มข้นของอะตอมสัมพัทธ์ของสารอาหารที่สำคัญในชีวมวลแพลงก์ตอน และโดยทั่วไปเขียนว่า "106 C : 16 N : 1 P" ซึ่งแสดงให้เห็นว่าต้องใช้ฟอสฟอรัส 1 อะตอม และไนโตรเจน 16 อะตอมในการ " ตรึง " คาร์บอน 106 อะตอม (หรือโมเลกุล CO₂ 106 โมเลกุล)₂งานวิจัยขยายค่าคงที่นี้ไปเป็น "106 C: 16 N: 1 P: .001 Fe" ซึ่งหมายความว่าในสภาวะที่ขาดธาตุเหล็ก อะตอมของเหล็กแต่ละอะตอมสามารถตรึงอะตอมของคาร์บอนได้ 106,000 อะตอม^{[ 123 ]}หรือในแง่ของมวล เหล็กแต่ละกิโลกรัมสามารถตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ได้ 83,000 กิโลกรัม การทดลอง EIFEX ในปี 2004 รายงานอัตราส่วนการส่งออกคาร์บอนไดออกไซด์ต่อเหล็กที่เกือบ 3000 ต่อ 1 อัตราส่วนอะตอมจะประมาณว่า: "3000 C: 58,000 N: 3,600 P: 1 Fe" ^{[ 124 ]}

ดังนั้น ธาตุเหล็กในปริมาณเล็กน้อย (วัดโดยมวลส่วนต่อล้านล้านส่วน) ใน เขต HNLCสามารถกระตุ้นให้เกิดการเจริญเติบโตของแพลงก์ตอนพืชจำนวนมากได้ ในระดับ 100,000 กิโลกรัมของแพลงก์ตอนต่อกิโลกรัมของธาตุเหล็ก ขนาดของอนุภาคเหล็กมีความสำคัญอย่างยิ่ง อนุภาคขนาด 0.5–1 ไมโครเมตรหรือเล็กกว่านั้นดูเหมือนจะเป็นขนาดที่เหมาะสมที่สุด ทั้งในแง่ของอัตราการจมและการดูดซึมได้ อนุภาคขนาดเล็กเช่นนี้ง่ายต่อ การดูดซึม โดยไซยาโนแบคทีเรียและแพลงก์ตอนพืชชนิดอื่น และการกวนของน้ำผิวดินจะช่วยให้อนุภาคเหล่านี้อยู่ใน ระดับความลึกที่มีแสงแดด ส่องถึงและมีกิจกรรมทางชีวภาพโดยไม่จมลงเป็นเวลานาน วิธีหนึ่งในการเพิ่มธาตุเหล็กในปริมาณเล็กน้อยลงในเขต HNLC คือการ กำจัดมีเทนจากชั้นบรรยากาศ

การตกตะกอนในชั้นบรรยากาศเป็นแหล่งเหล็กที่สำคัญ ภาพถ่ายและข้อมูลจากดาวเทียม (เช่น PODLER, MODIS, MSIR) ^{[ 125 ] [ 126 ] [ 127 ]}เมื่อรวมกับการวิเคราะห์เส้นทางย้อนกลับ พบว่ามีแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติของฝุ่นที่มีเหล็ก ฝุ่นที่มีเหล็กจะกัดเซาะจากดินและถูกพัดพาไปโดยลม แม้ว่าแหล่งกำเนิดฝุ่นส่วนใหญ่จะอยู่ในซีกโลกเหนือ แต่แหล่งกำเนิดฝุ่นที่ใหญ่ที่สุดนั้นอยู่ในแอฟริกาเหนือและใต้ อเมริกาเหนือ เอเชียกลาง และออสเตรเลีย^{[ 128 ]}

ปฏิกิริยาเคมีที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันในชั้นบรรยากาศจะปรับเปลี่ยนชนิดของเหล็กในฝุ่นและอาจส่งผลต่อการดูดซึมเหล็กที่ตกค้างได้ รูปแบบของเหล็กที่ละลายได้มีปริมาณสูงกว่าในละอองลอยมากกว่าในดิน (~0.5%) ^{[ 128 ] [ 129 ] [ 130 ]}ปฏิกิริยาทางเคมีแสงหลายอย่างกับกรดอินทรีย์ที่ละลายน้ำจะเพิ่มความสามารถในการละลายของเหล็กในละอองลอย^{[ 131 ] [ 132 ]}ในบรรดาปฏิกิริยาเหล่านี้ การลดFe(III) ที่จับ กับออก ซาเลต ด้วยแสงจากแร่ธาตุที่มีเหล็กเป็นองค์ประกอบนั้นมีความสำคัญ ลิแกนด์ อินทรีย์ จะสร้างสารเชิงซ้อนบนพื้นผิวกับศูนย์กลางโลหะ Fe(III) ของแร่ธาตุที่มีเหล็กเป็นองค์ประกอบ (เช่นฮีมาไทต์หรือโกเอไทต์ ) เมื่อสัมผัสกับรังสีจากดวงอาทิตย์ สารเชิงซ้อนจะถูกแปลงเป็นสถานะพลังงานกระตุ้นซึ่งลิแกนด์ทำหน้าที่เป็นสะพานและผู้ให้อิเล็กตรอนโดยให้อิเล็กตรอนแก่ Fe(III) ทำให้เกิด Fe(II) ที่ละลายได้^{[ 133 ] [ 134 ] [ 135 ]}สอดคล้องกับเรื่องนี้ การศึกษาได้บันทึกการเปลี่ยนแปลงรายวันที่ชัดเจนของความเข้มข้นของ Fe (II) และ Fe(III) โดยที่ความเข้มข้นของ Fe(II) ในเวลากลางวันจะสูงกว่าความเข้มข้นของ Fe(III) ^{[ 136 ] [ 137 ] [ 138 ] [ 139 ]}

เถ้าภูเขาไฟมีบทบาทสำคัญในการจัดหาธาตุเหล็กให้กับมหาสมุทรทั่วโลก^{[ 140 ]}เถ้าภูเขาไฟประกอบด้วยเศษแก้ว แร่ธาตุไพโรเจนิก อนุภาคหิน และเถ้าในรูปแบบอื่นๆ ที่ปล่อยสารอาหารในอัตราที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับโครงสร้างและประเภทของปฏิกิริยาที่เกิดจากการสัมผัสกับน้ำ^{[ 141 ]}

การเพิ่มขึ้นของโอปอลชีวภาพในบันทึกตะกอนมีความเกี่ยวข้องกับการสะสมของธาตุเหล็กที่เพิ่มขึ้นในช่วงหนึ่งล้านปีที่ผ่านมา^{[ 142 ]} ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2551 การปะทุในหมู่เกาะอะเลอูเชียนได้พัดพาเถ้าถ่านลงสู่มหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออกเฉียงเหนือที่มีสารอาหารจำกัด การพัดพาเถ้าถ่านและธาตุเหล็กนี้ส่งผลให้เกิดการแพร่กระจายของแพลงก์ตอนพืชครั้งใหญ่ที่สุดครั้งหนึ่งที่สังเกตได้ในเขตย่อยอาร์กติก^{[ 143 ]}

การกักเก็บคาร์บอนทางชีวภาพในอดีตเคยทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศครั้งใหญ่ ส่งผลให้อุณหภูมิของโลกลดลง เช่นเหตุการณ์อะโซลลาแพลงก์ตอนที่สร้าง โครงกระดูก แคลเซียมหรือซิลิคอนคาร์บอเนตเช่นไดอะตอม คอ ค โคลิโทฟอร์และฟอรามินิเฟอรามีส่วนในการกักเก็บคาร์บอนโดยตรงมากที่สุด เมื่อสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ตาย โครงกระดูกคาร์บอเนตของพวกมันจะจมลงอย่างรวดเร็วและกลายเป็นส่วนประกอบหลักของการตกตะกอนในทะเลลึกที่อุดมไปด้วยคาร์บอน ซึ่งรู้จักกันในชื่อหิมะทะเลหิมะทะเลยังรวมถึงมูลปลาและเศษซากอินทรีย์อื่นๆ และตกลงมาอย่างต่อเนื่องหลายพันเมตรใต้บริเวณที่มีแพลงก์ตอนเจริญเติบโต^{[ 144 ]}

จากชีวมวลที่อุดมไปด้วยคาร์บอนซึ่งเกิดจากการเบ่งบานของแพลงก์ตอน ครึ่งหนึ่ง (หรือมากกว่านั้น) โดยทั่วไปจะถูกบริโภคโดยสิ่งมีชีวิตที่กินพืชเป็นอาหาร ( แพลงก์ตอนสัตว์คริลล์ปลาขนาดเล็ก ฯลฯ) แต่ 20 ถึง 30% จะจมลงไปที่ระดับความลึกต่ำกว่า 200 เมตร (660 ฟุต) ในชั้นน้ำที่เย็นกว่าใต้เทอร์โมไคลน์ [ ^{145 ] คาร์บอน}ที่ถูกตรึงไว้ส่วนใหญ่จะยังคงอยู่ต่อไปในก้นทะเลลึก แต่เปอร์เซ็นต์ที่สำคัญจะละลายและแร่ธาตุกลับคืนมา อย่างไรก็ตาม ที่ระดับความลึกนี้ คาร์บอนนี้จะแขวนลอยอยู่ในกระแสน้ำลึกและถูกแยกออกจากชั้นบรรยากาศอย่างมีประสิทธิภาพเป็นเวลาหลายศตวรรษ

การประเมินผลกระทบทางชีวภาพและการตรวจสอบปริมาณคาร์บอนที่ถูกกักเก็บไว้จริงโดยการแพร่กระจายของแพลงก์ตอนแต่ละครั้งนั้น เกี่ยวข้องกับการวัดหลายวิธี ซึ่งรวมถึงการเก็บตัวอย่างจากเรือและจากระยะไกล กับดักกรองใต้น้ำ การวิเคราะห์สเปกตรัมด้วยทุ่น ติดตาม และการติดตามด้วยดาวเทียมกระแสน้ำในมหาสมุทรที่คาดเดาไม่ได้อาจพัดพาแผ่นเหล็กที่ใช้ในการทดลองออกจากเขตน้ำเปิด ทำให้การทดลองนั้นไร้ผล

ศักยภาพของการใส่ปุ๋ยเพื่อรับมือกับภาวะโลกร้อนแสดงให้เห็นได้จากตัวเลขต่อไปนี้ หากแพลงก์ตอนพืชเปลี่ยนไนเตรตและฟอสเฟต ทั้งหมด ที่มีอยู่ในชั้นผสมผิวน้ำตลอดแนวกระแสน้ำวนรอบขั้วโลกใต้ให้เป็นคาร์บอนอินทรีย์การขาดดุลคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นอาจได้รับการชดเชยโดยการดูดซับจากชั้นบรรยากาศ ซึ่งมีปริมาณ คาร์บอนประมาณ 0.8 ถึง 1.4 กิกะตัน ต่อปี ^{[ 146 ]}ปริมาณนี้เทียบได้กับ การเผาไหม้ เชื้อเพลิงฟอสซิลที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ ในแต่ละปี ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 6 กิกะตัน บริเวณ กระแสน้ำวนรอบขั้วโลกใต้เป็นหนึ่งในหลายพื้นที่ที่สามารถทำการใส่ปุ๋ยเหล็กได้ โดย บริเวณหมู่เกาะ กาลาปากอสเป็นอีกหนึ่งสถานที่ที่อาจเหมาะสมเช่นกัน

แพลงก์ตอนบางชนิดผลิตไดเมทิลซัลไฟด์ (DMS) ซึ่งส่วนหนึ่งเข้าสู่ชั้นบรรยากาศและถูกออกซิไดซ์โดยอนุมูลไฮดรอกซิล (OH) คลอรีนอะตอม (Cl) และโบรมีน โมโนออกไซด์ (BrO) เพื่อสร้างอนุภาคซัลเฟต และอาจทำให้ปริมาณเมฆเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจเพิ่ม ค่าอัลเบโดของดาวเคราะห์และทำให้เกิดการเย็นลง กลไกที่เสนอนี้เป็นหัวใจสำคัญของสมมติฐาน CLAW [ ^{147 ] นี่} เป็นหนึ่งในตัวอย่างที่ เจมส์ โลฟล็อกใช้เพื่ออธิบายสมมติฐานไกอา ของ เขา^{[ 148 ]}

ในระหว่างโครงการ SOFeX ความเข้มข้นของ DMS เพิ่มขึ้นถึงสี่เท่าภายในบริเวณที่มีการใส่ปุ๋ย การใส่ปุ๋ยเหล็กในวงกว้างในมหาสมุทรใต้ อาจนำไปสู่การเย็นตัวลงอย่างมีนัยสำคัญที่เกิดจากกำมะถัน นอกเหนือจากการเย็นตัวลงที่เกิดจากCO2₂การดูดซับและเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของค่าอัลเบโดของมหาสมุทร อย่างไรก็ตาม ปริมาณการระบายความร้อนจากผลกระทบเฉพาะนี้ยังไม่แน่นอนมาก^{[ 149 ]}

การกำกับดูแลระหว่างประเทศเกี่ยวกับการใส่ปุ๋ยเหล็กในมหาสมุทรได้พัฒนาขึ้นผ่านกรอบอนุสัญญาลอนดอนและพิธีสารลอนดอน ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2551 ภาคีผู้ทำสัญญาได้ลงมติรับรองมติ LC-LP.1 (2551) ซึ่งประกาศว่าขอบเขตของสนธิสัญญาทั้งสองครอบคลุมการดำเนินงานเหล่านี้ และตัดสินว่า "เมื่อพิจารณาจากสถานะความรู้ในปัจจุบัน กิจกรรมการใส่ปุ๋ยในมหาสมุทรนอกเหนือจากการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่ถูกต้องตามกฎหมายไม่ควรได้รับอนุญาต" ^{[ 150 ]}มติดังกล่าวระบุอย่างชัดเจนว่าการดำเนินการเชิงพาณิชย์ "ควรพิจารณาว่าขัดต่อเป้าหมายของอนุสัญญาและพิธีสาร และในปัจจุบันไม่มีคุณสมบัติที่จะได้รับการยกเว้นจากคำจำกัดความของการทุ่มตลาด" ^{[ 150 ]}มติที่ไม่ผูกพันนี้ประสบความสำเร็จในการสร้างการระงับชั่วคราวทั่วโลกโดยพฤตินัย ซึ่งแยกการดำเนินงานเชิงพาณิชย์ออกจากการวิจัยทางวิทยาศาสตร์

ในปี 2010 ภาคีได้ลงมติรับรองมติ LC-LP.2 ซึ่งกำหนดกรอบการประเมินอย่างเป็นทางการสำหรับข้อเสนอโครงการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการใส่ปุ๋ยในมหาสมุทร โดยให้คำแนะนำเกี่ยวกับการประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อม การจัดการความเสี่ยง และข้อกำหนดด้านการติดตามตรวจสอบ

ในปี 2556 ภาคีผู้ทำสัญญาพิธีสารลอนดอนได้นำมติ LP.4(8) มาใช้ ซึ่งเป็นการแก้ไขพิธีสารเพื่อเพิ่มบทบัญญัติที่กล่าวถึงวิศวกรรมธรณีทางทะเลโดยเฉพาะ รวมถึงการใส่ปุ๋ยในมหาสมุทร ภายใต้กรอบนี้ กิจกรรมการใส่ปุ๋ยในมหาสมุทรที่ได้รับการประเมินว่าเป็นการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่ถูกต้องตามกฎหมายอาจได้รับอนุญาตภายใต้ใบอนุญาต การใช้งานเชิงพาณิชย์ยังคงถูกห้ามจนกว่าจะมีการประเมินเพิ่มเติม การแก้ไขในปี 2556 นี้แสดงถึงกรอบการกำกับดูแลที่บังคับใช้ในปัจจุบัน

อนุสัญญาว่าด้วยความหลากหลายทางชีวภาพได้เรียกร้องให้ระงับการใส่ปุ๋ยในมหาสมุทร ยกเว้นการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ขนาดเล็กในน่านน้ำชายฝั่ง ซึ่งเป็นจุดยืนที่คงไว้ในการตัดสินใจของ CBD ในเวลาต่อมา^{[ 150 ]}

นับตั้งแต่พิธีสารเกียวโตประเทศต่างๆ และสหภาพยุโรปได้จัดตั้งตลาดชดเชยคาร์บอน ขึ้น ซึ่งมีการซื้อขายใบรับรองการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (CERs) และตราสารเครดิตคาร์บอนประเภทอื่นๆ ในปี 2550 CERs มีการซื้อขายในราคาประมาณ 15-20 ยูโรต่อตันCO₂^อี₂[ ^{151 ]} การใส่ปุ๋ยเหล็กมีราคาค่อนข้างถูกเมื่อเทียบกับการขัดล้างการฉีดโดยตรง และวิธีการ ^ทางอุตสาหกรรมอื่นๆ และในทางทฤษฎีสามารถกักเก็บได้ในราคาต่ำกว่า 5 ยูโรต่อตันCO2₂ทำให้เกิดผลตอบแทนจำนวนมาก^{[ 152 ]}

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2553 รัสเซียได้กำหนดราคาขั้นต่ำไว้ที่ 10 ยูโรต่อตันสำหรับการชดเชย เพื่อลดความไม่แน่นอนสำหรับผู้ให้บริการชดเชย^{[ 153 ]}นักวิทยาศาสตร์รายงานว่าการผลิตแพลงก์ตอนทั่วโลกลดลง 6–12% ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2523 ^{[ 122 ] [ 154 ]}โครงการฟื้นฟูแพลงก์ตอนเต็มรูปแบบสามารถสร้างความสามารถในการกักเก็บคาร์บอนได้ประมาณ 3–5 พันล้านตัน ซึ่งมี มูลค่า ชดเชยคาร์บอน 50-100 พันล้านยูโร อย่างไรก็ตาม การศึกษาในปี พ.ศ. 2556 ระบุว่าต้นทุนเทียบกับผลประโยชน์ของการใส่ปุ๋ยเหล็กนั้นด้อยกว่าการดักจับและกักเก็บคาร์บอนและภาษีคาร์บอน^{[ 155 ]}

แม้ว่าการให้ปุ๋ยเหล็กในมหาสมุทรอาจเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการชะลอภาวะโลกร้อน^{[ 156 ]}แต่ปัจจุบันมีการถกเถียงกันเกี่ยวกับประสิทธิภาพของกลยุทธ์นี้และผลกระทบเชิงลบที่อาจเกิดขึ้น

หลักการป้องกันล่วงหน้าเป็นแนวทางที่เสนอเกี่ยวกับการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม ตามบทความที่ตีพิมพ์ในปี 2021 หลักการป้องกันล่วงหน้า (PP) เป็นแนวคิดที่ระบุว่า "เมื่อมีความเป็นไปได้ทางวิทยาศาสตร์ว่ากิจกรรมของมนุษย์อาจนำไปสู่ความเสียหายที่ยอมรับไม่ได้ทางศีลธรรม จะต้องดำเนินการเพื่อหลีกเลี่ยงหรือลดความเสียหายนั้น ความไม่แน่นอนไม่ควรเป็นข้ออ้างในการชะลอการดำเนินการ" ^{[ 157 ]}จากหลักการนี้ และเนื่องจากมีข้อมูลน้อยมากที่วัดผลกระทบของการใส่ปุ๋ยเหล็ก จึงเป็นความรับผิดชอบของผู้นำในสาขานี้ที่จะหลีกเลี่ยงผลกระทบที่เป็นอันตรายของกระบวนการนี้ แนวคิดนี้เป็นข้อโต้แย้งข้อหนึ่งที่คัดค้านการใช้ปุ๋ยเหล็กในวงกว้าง อย่างน้อยจนกว่าจะมีข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อวิเคราะห์ผลกระทบของเรื่องนี้

นักวิจารณ์กังวลว่าการใส่ปุ๋ยจะทำให้เกิดการแพร่กระจายของสาหร่ายที่เป็นอันตราย (HAB) เนื่องจากสาหร่ายพิษหลายชนิดมักเจริญเติบโตได้ดีเมื่อเหล็กถูกสะสมลงในระบบนิเวศทางทะเล อย่างไรก็ตาม การศึกษาในปี 2010 เกี่ยวกับการใส่ปุ๋ยเหล็กในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่มีไนเตรตสูงและคลอโรฟิลล์ต่ำ พบว่าได อะตอม Pseudo-nitzschia spp. ที่ได้รับการใส่ปุ๋ย ซึ่งโดยทั่วไปแล้วไม่เป็นพิษในมหาสมุทรเปิด เริ่มผลิต กรดโดโมอิกในระดับที่เป็นพิษแม้แต่การแพร่กระจายของสาหร่ายที่มีอายุสั้นซึ่งมีสารพิษดังกล่าวก็อาจส่งผลเสียต่อห่วงโซ่อาหารทางทะเลได้^{[ 158 ]}

แพลงก์ตอนพืชส่วนใหญ่ไม่มีอันตรายหรือมีประโยชน์ เนื่องจากเป็นพื้นฐานของห่วงโซ่อาหารในทะเล การใส่ปุ๋ยจะเพิ่มแพลงก์ตอนพืชเฉพาะในมหาสมุทรเปิด (ไกลจากชายฝั่ง) ที่มีภาวะขาดธาตุเหล็กอย่างมาก น้ำชายฝั่งส่วนใหญ่มีธาตุเหล็กเพียงพออยู่แล้ว การใส่ปุ๋ยเพิ่มจึงไม่มีผลดี^{[ 159 ]}มีการแสดงให้เห็นว่าอัตราการแร่ธาตุมักจะสูงขึ้นเมื่อใส่ปุ๋ยเหล็ก ทำให้เกิดการหมุนเวียนของมวลแพลงก์ตอนที่เกิดขึ้น ซึ่งไม่ก่อให้เกิดผลดีใดๆ และยังทำให้ปริมาณ CO2 เพิ่มขึ้นอีกด้วย_[ 160 ^{]การศึกษา}ในปี 2023 แสดงให้เห็นว่าการใส่ปุ๋ยอาจทำให้ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศรุนแรงขึ้น^{[ 161 ]}

การศึกษาในปี 2010 แสดงให้เห็นว่าการเสริมธาตุเหล็กกระตุ้น การผลิต ไดอะตอม ที่เป็นพิษ ในพื้นที่ที่มีไนเตรตสูงและคลอโรฟิลล์ต่ำ^{[ 162 ]}ซึ่งผู้เขียนโต้แย้งว่าก่อให้เกิด "ความกังวลอย่างร้ายแรงเกี่ยวกับผลประโยชน์สุทธิและความยั่งยืนของการใส่ปุ๋ยเหล็กในปริมาณมาก" ไนโตรเจนที่ปล่อยออกมาจากวาฬและคีเลตเหล็กเป็นประโยชน์อย่างมากต่อห่วงโซ่อาหาร ทางทะเล นอกเหนือจากการกักเก็บคาร์บอนเป็นระยะเวลานาน^{[ 163 ]}

การศึกษาในปี 2009 ได้ทดสอบศักยภาพของการใส่ปุ๋ยเหล็กเพื่อลดทั้ง CO2 ในบรรยากาศ_และความเป็นกรดของมหาสมุทรโดยใช้แบบจำลองคาร์บอนในมหาสมุทรทั่วโลก การศึกษาพบว่า "การจำลองของเราแสดงให้เห็นว่าการใส่ปุ๋ยเหล็กในมหาสมุทร แม้ในสถานการณ์สุดขั้วโดยการลดความเข้มข้นของธาตุอาหารหลักบนพื้นผิวโลกให้เหลือศูนย์ตลอดเวลา ก็มีผลเพียงเล็กน้อยในการบรรเทาความเป็นกรดที่เกิดจาก CO2 ที่พื้นผิวมหาสมุทร" ^{[ 164 ]}น่าเสียดายที่ผลกระทบต่อความเป็นกรดของมหาสมุทรอาจไม่เปลี่ยนแปลงเนื่องจากผลกระทบของการใส่ปุ๋ยเหล็กต่อระดับ_{CO2 นั้นต่ำ} ^{[ 160 ]}

การพิจารณาถึงความสำคัญของธาตุเหล็กต่อการเจริญเติบโตและการสังเคราะห์แสงของแพลงก์ตอนพืชเริ่มขึ้นในช่วงทศวรรษ 1930 เมื่อ ดร. โทมัส จอห์น ฮาร์ทนักชีววิทยาทางทะเลชาวอังกฤษที่ประจำการอยู่บน เรือ RRS  Discovery IIในมหาสมุทรใต้ได้ตั้งข้อสันนิษฐานไว้ในบทความเรื่อง "เกี่ยวกับแพลงก์ตอนพืชในมหาสมุทรแอตแลนติกตะวันตกเฉียงใต้และทะเลเบลลิงส์เฮาเซน ปี 1929-31" ว่า "เขตแห้งแล้ง" ขนาดใหญ่ (พื้นที่ที่ดูเหมือนจะอุดมไปด้วยสารอาหาร แต่ขาดกิจกรรมของแพลงก์ตอนพืชหรือสิ่งมีชีวิตในทะเลอื่นๆ) อาจขาดธาตุเหล็ก^{[ 72 ]}ฮาร์ทได้กลับมากล่าวถึงประเด็นนี้อีกครั้งในบทความปี 1942 เรื่อง "ความเป็นคาบของแพลงก์ตอนพืชในน้ำผิวดินของแอนตาร์กติกา" แต่แทบไม่มีการบันทึกการอภิปรายทางวิทยาศาสตร์อื่นๆ จนกระทั่งถึงทศวรรษ 1980 เมื่อนักสมุทรศาสตร์จอห์น มาร์ตินจากห้องปฏิบัติการทางทะเลมอสส์แลนดิงได้จุดประเด็นถกเถียงในหัวข้อนี้ขึ้นมาอีกครั้งด้วยการวิเคราะห์สารอาหารในน้ำทะเล การศึกษาของเขาสนับสนุนสมมติฐานของฮาร์ท ภูมิภาคที่ "รกร้าง" เหล่านี้จึงถูกเรียกว่า " ภูมิภาคที่มีสารอาหารสูงและมีคลอโรฟิลล์ต่ำ " (HNLC) ^{[ 72 ]}

จอห์น กริบบิน เป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่เสนอแนะต่อสาธารณะว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศสามารถลดลงได้โดยการเติมธาตุเหล็กที่ละลายน้ำได้จำนวนมากลงในมหาสมุทร^{[ 165 ]}คำพูดติดตลกของมาร์ตินในปี 1988 สี่เดือนต่อมาที่สถาบันสมุทรศาสตร์วูดส์โฮลว่า "ให้เหล็กครึ่งลำเรือบรรทุกมา แล้วฉันจะทำให้เกิดยุคน้ำแข็งขึ้น" ^{[ 72 ] [ 166 ] [ 167 ]}เป็นแรงผลักดันให้เกิดการวิจัยเป็นเวลาหนึ่งทศวรรษ

ผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่าการขาดธาตุเหล็กเป็นปัจจัยจำกัดผลิตภาพของมหาสมุทร และยังเป็นแนวทางในการบรรเทาผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอีกด้วย หลักฐานที่สนับสนุนสมมติฐานของมาร์ตินอย่างชัดเจนที่สุดอาจมาจากเหตุการณ์ภูเขาไฟปินาตูโบ ระเบิด ในฟิลิปปินส์เมื่อ ปี 1991 นักวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อมแอนดรูว์ วัตสัน วิเคราะห์ข้อมูลทั่วโลกจากการระเบิดครั้งนั้นและคำนวณว่ามันได้ปล่อย ฝุ่นเหล็กประมาณ 40,000 ตัน ลงสู่มหาสมุทรทั่วโลก เหตุการณ์การให้ปุ๋ยเพียงครั้งเดียวนี้เกิดขึ้นก่อนการลดลง ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ในชั้น บรรยากาศ ทั่วโลกที่สังเกตได้ง่าย₂และ ระดับออกซิเจนที่เพิ่มขึ้นแบบเป็นจังหวะคู่ขนาน^{[ 168 ]}

ภาคีของอนุสัญญาลอนดอนว่าด้วยการทิ้งขยะได้ลงมติไม่ผูกพันในปี 2551 เกี่ยวกับการใส่ปุ๋ย (เรียกว่า LC-LP.1(2008)) มติดังกล่าวระบุว่ากิจกรรมการใส่ปุ๋ยในมหาสมุทร นอกเหนือจากการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่ถูกต้องตามกฎหมาย "ควรพิจารณาว่าขัดต่อวัตถุประสงค์ของอนุสัญญาและพิธีสาร และในปัจจุบันไม่มีคุณสมบัติที่จะได้รับการยกเว้นจากคำจำกัดความของการทิ้งขยะ" ^{[ 169 ]}กรอบการประเมินสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการใส่ปุ๋ยในมหาสมุทร ซึ่งควบคุมการทิ้งขยะลงทะเล (เรียกว่า LC-LP.2(2010)) ได้รับการรับรองโดยภาคีของอนุสัญญาในเดือนตุลาคม 2553 (LC 32/LP 5) ^{[ 170 ]}

ห้องปฏิบัติการทางทะเล นักวิทยาศาสตร์ และธุรกิจหลายแห่งได้สำรวจการให้ปุ๋ย เริ่มตั้งแต่ปี 1993 ทีมวิจัย 13 ทีมได้ทำการทดลองในมหาสมุทรซึ่งแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มธาตุเหล็กสามารถกระตุ้นการเจริญเติบโตของแพลงก์ตอนพืชได้^{[ 160 ]}ยังคงมีข้อถกเถียงเกี่ยวกับประสิทธิภาพของCO ในบรรยากาศ₂การกักเก็บและผลกระทบทางนิเวศวิทยา^{[ 171 ]}การทดลองการให้ปุ๋ยเหล็กในมหาสมุทรเกิดขึ้นในปี 2552 ในมหาสมุทรแอตแลนติกใต้โดยโครงการLOHAFEXและในเดือนกรกฎาคม 2555 ในมหาสมุทรแปซิฟิกเหนือ นอกชายฝั่งบริติชโคลัมเบียประเทศแคนาดา โดยHaida Salmon Restoration Corporation ( HSRC ) ^{[ 172 ]}

• แหล่งดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์
• เหล็กคีเลต
• ท่อมหาสมุทร
• กฎขั้นต่ำของ Liebig
• วงจรเหล็ก