果断减缓气候变化正促使研究人员研究更激进的方法，例如给海洋施肥以对抗在我们的空气中。
“此时此刻，时间至关重要”说迈克尔·霍切拉 (Michael Hochella)，美国能源部太平洋西北国家实验室的地球科学家。
“为了应对气温上升，我们必须减少二氧化碳排放2全球范围内的水平。检查我们所有的选择，包括利用海洋作为二氧化碳2下沉，为我们提供了冷却地球的最佳机会。”
浮游植物是漂浮在海洋表面进行光合作用的各种微生物，是海洋生物的主要组成部分之一。需要二氧化碳2从空中储存到海洋深处。
这些微小生物需要铁等矿物质才能生长和繁殖，但漂浮在水面的矿物质的数量是固定的，这限制了浮游植物的繁殖量。
因此，正如肥料可以帮助光合作用生物在陆地上繁衍生息一样，理论上，同样的帮助也可以为漂浮在海上的食光生物提供。
鲸鱼曾经表演过很大一部分，通过巨大的粪便为浮游生物提供原本无法获得的营养物质。在工业捕鲸大幅减少鲸鱼数量之前，仅南大洋的抹香鲸每年就通过这一过程清除了近 200 万吨二氧化碳；现在已接近20万吨。
因此，通过人为添加这种缺失的肥料，我们可以刺激这些微生物生长和繁殖，吸收更多的二氧化碳2从空中，并随身携带它直至死亡。二氧化碳2此时储存在海底，由于人类活动，大部分多余物质已被释放到海底。
我们所打破的循环的这种诗意的完成可以将这些碳封存数十万年，就像他们之前的化石转化为燃料一样。
研究小组表示，所需营养物质的较大可溶形式往往不会在表面附近停留足够长的时间而无法被浮游植物消耗掉解释，因此研究人员转向纳米粒子。氧化铁和羟基氧化铁等纳米颗粒是来自火山灰和土壤沉积物等来源的天然海洋肥料。
“这个想法是增强现有流程，”说霍切拉。 “几个世纪以来，人类一直在为土地施肥来种植农作物。我们可以学会负责任地为海洋施肥。”
利兹大学生物地球化学家 Peyman Babakhani 及其同事回顾了 123 项研究，发现了一些工程纳米粒子，它们可能是安全地促进浮游植物生长的候选者。
人工海洋施肥需要达到增加微藻数量但又不足以产生毒性风险的水平。
与对照相比，该团队评估的一些研究能够实现藻类生长和丰度增加 35-756%。
更重要的是，纳米颗粒对细胞表面（在本例中为浮游植物）的亲和力似乎决定占用多少，而不是浓度，因此它可以以与海水中已有的水平相当的水平释放。
一些实验发现，使用海洋肥料使浮游植物大量生长，最终耗尽了周围其他非人工供应的营养物质。这阻碍了它们的生长，这意味着未来的肥料可能需要掺入更多矿物质。
“如果大量二氧化碳2通过使用工程纳米粒子来实现下降，这可能允许将该方法作为二氧化碳去除技术在较小规模或特定位置应用，”该团队在他们的论文中解释，“从而减轻对整个海洋生态系统的地球工程风险和下游‘营养物质窃取’的一些担忧。”
与任何大规模的环境操纵一样，这一提议并非没有重大风险，就像使用土地肥料一样。
“虽然天然纳米粒子存在于大多数海洋环境中，但向海洋添加[工程纳米粒子]的潜在不利环境风险需要严格评估，”Babakhani 及其同事警告。
这些粒子都没有在现实条件下进行过集中研究，因此这个想法仍然处于头脑风暴阶段。
纳米颗粒对海洋生物地球化学的长期影响尚不清楚，特别是考虑到它们随着时间的推移在海洋生态系统中聚集的趋势，可能会窒息海洋表面以下的生命。
研究人员概述了一项计划来开始解决众多问题。但他们估计，虽然设计正确的纳米颗粒比使用现有材料要贵得多，但它将使我们能够根据特定环境的需求（例如，那些需要更多硅或铁的环境）定制它们，从而使它们更加有效。
尽管越来越有可能需要这种极端干预措施，但研究人员承认必须极其谨慎地对待这些干预措施。同时，我们已经有地球工程：保护剩余和恢复失去和退化的生态系统。
这项研究发表于自然纳米技术。
