Für offene Meeresregionen mit viel Nitrat und Phosphat wurde angenommen, dass genügend Eisen vorhanden sei und Eisenmangel ihre geringe Phytoplanktonproduktivität daher nicht erklären könne.

In manchen Teilen des offenen Ozeans findet sich eine merkwürdige Kombination: viel Nitrat und Phosphat, aber vergleichsweise wenig Phytoplankton.

Phytoplankton sind mikroskopische, photosynthetische Organismen und bilden die Basis eines großen Teils des marinen Nahrungsnetzes. Wie Landpflanzen benötigen sie wichtige Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor. Zusätzlich brauchen sie sehr kleine Mengen bestimmter Spurenelemente, darunter Eisen.

Eisenmangel war schon lange als Erklärung vorgeschlagen worden, doch Meerwassermessungen schienen genügend Eisen zu zeigen.

Ein Teil des Problems lag in der Messung selbst. Die natürliche Menge gelösten Eisens in abgelegenem Oberflächenwasser kann extrem gering sein. Schon eine kleine Verunreinigung durch ein Schiff, Metallgerät, Staub oder einen Probenbehälter kann das eigentliche Signal überdecken.

Sauberere Probenahme in den 1980er-Jahren zeigte, dass manche Gebiete deutlich weniger gelöstes Eisen enthielten als ältere Messungen vermuten ließen.

Forschende prüften anschließend, ob dieser Mangel biologisch relevant war. Winzige Eisenmengen in Wasserproben führten zu deutlich stärkerem Phytoplanktonwachstum und größerem Verbrauch des bereits vorhandenen Nitrats. In den 1990er-Jahren erzeugten Freilandexperimente nach direkter Eisenzugabe in nährstoffreichen Meeresgebieten klare Blüten.

Eisen ist nicht überall der einzige begrenzende Faktor. Licht, Fraßdruck, Stickstoff, Phosphor, Silizium und andere Prozesse können an anderen Orten wichtiger sein. Die Korrektur lautet, dass viel Nitrat und Phosphat nicht garantiert, dass Phytoplankton bereits alle benötigten Nährstoffe besitzt.