鐵是一種關鍵營養素，它與氮和磷等其他元素相互作用，影響海洋生態系統的整體營養循環和可用性。鐵對海洋生物至關重要，尤其是在南大洋等營養有限的地區，那里浮游植物的生長受到鐵供應的限制。

鐵氣溶膠是指含有鐵的微小顆粒（直徑通常小于 10 微米），它們可以通過自然來源（例如沙塵暴、火山爆發）和人為來源（例如工業過程、燃燒）排放到大氣中。這些氣溶膠在海洋營養循環中發揮著重要作用，因為鐵是海洋浮游植物的關鍵限制營養物質。

氣溶膠中的鐵可以有不同的形式，其中一些是可溶的（生物可利用的），可以被海洋生物利用，可溶性鐵輸入海洋對于浮游植物的生長至關重要，浮游植物是海洋食物網的基礎，并在碳封存中發揮作用。與不可溶形式相比，可溶性鐵對海洋生物的生物利用度更高，這使其更有效地刺激海洋生產力。

在世界許多海洋地區，特別是在高營養、低葉綠素( HNLC)區域，如南大洋、北太平洋和赤道太平洋部分地區，鐵是一種限制性營養物質，這意味著，即使氮和磷等其他營養物質豐富，鐵的供應也會限制浮游植物的生長。在缺鐵地區增加可溶性鐵的供應可以促進浮游植物的生長，從而促進碳封存。

鐵氣溶膠在沉積到地表之前在大氣中停留的時間和傳輸距離往往跟鐵氣溶膠粒徑有關，較小的顆粒在大氣中的壽命較長，因為它們不太可能因重力而沉降，而且更容易長距離運輸。這對于了解鐵氣溶膠在沉積到海洋之前可以傳播多遠至關重要。

2017年的一項研究，考察了人為氣溶膠鐵在水中的溶解情況，指出污染源中的鐵比天然鐵溶解得更快，從而增加了鐵對海洋生態系統的生物利用度。他們的研究結果表明，溶解過程可以顯著增強可溶性鐵向海洋的沉積，進一步支持了人為鐵氣溶膠來源在全球鐵循環中發揮重要作用的觀點。

在2019年的，一項研究中，研究人員考察了北冰洋氣溶膠鐵特性的變化。研究人員發現，氣溶膠鐵的粒徑和成分會影響其溶解度和支持海洋生產力的潛力。研究結果強調了氣溶膠特性在不同區域的變化，以及需要更詳細的數據來了解鐵沉積對海洋生態系統的全面影響。

近日，北京大學環境科學與工程學院和名古屋大學聯合主導的一項新的研究，調查了人為鐵氣溶膠（源自工業過程和化石燃料燃燒等人類活動）如何影響海洋生產力，他們專注于這些氣溶膠的尺寸分布——這是決定鐵顆粒在大氣中停留時間以及它們在海洋中沉積效果的關鍵因素。

研究發現，較小的氣溶膠顆粒（<1 微米）在大氣中的壽命更長，因此它們可以傳播得更遠，到達偏遠的海洋區域，這導致可溶性鐵每年向海洋盆地的沉積量增加高達50 %，此外，研究發現，可溶性鐵沉積物每月增強，在南大洋達到110 % ，在北太平洋達到80 %。

這項研究提供了有關鐵顆粒大小如何影響其溶解度和隨后沉積的重要見解，強調了需要準確的尺寸分布模型來改進氣候和海洋生物地球化學模型。