美国加利福尼亚州莫斯·兰丁实验所的约翰·马丁是位海水微量元素分析专家，他在如何采集样本和分析方法方面都有贡献、并彻底查明了钴、锰、银、铅等元素的分布，并且最终成功地分析了铁元素。
铁元素在地壳中约占5％，但是由于海水的“净化”作用，在海水中的浓度极其小。
采取海水样本时必须驾船出海，而船是钢铁制成的，难免到处是铁锈，固定采水器的缆绳也是钢铁的，必须十分注意由这些产生的杂质。
1988年，马丁终于证明，铁的分布为营养盐型，表层较少，随着海水的增加而增加。
最早对铁元素的测定是在阿拉斯加湾进行的，结果表明在海水表层由于生物活动导致稀缺的氮、磷等元素的浓度仍然较高，但是铁元素的浓度却极低。
是不是根据利比希最小律，由于铁的缺乏而妨碍了浮游生物的繁殖，导致大量的磷和硝酸剩余呢？
铁是继氮、磷、钾之后又一种必需的营养素，是合成与光合作用紧密相关的细胞色素酶的必要元素。由于陆地的土中含有大量的铁，所以从没有缺少的情况发生。
但是海水的情况就不同了。由于铁在海水中迅速被氧化成三氧化二铁而产生沉淀，所以必须注意铁元素不足的情况。
马丁运用他多年来研究海洋微量元素的经验采集到无杂质的海水样本，并对有铁和无铁情况下浮游植物的繁殖速度进行了比较。结果表明，有铁情况下的繁殖速度要快得多。
实验证明，生物按照莱德菲尔比顺利生长繁殖的必要条件是对于1个单位的磷要有1/200单位的铁存在。
南极海和赤道附近海域的表层海水的营养素非常丰富。如果人为地向海水中增加铁元素，会不会加速这些海域的生物生育？
据估算，要令南极海表层的氮和磷全部被有效地利用，大约需要30万吨的铁，而这仅仅是大型油轮用铁量的一半。
马丁想到：“如果适当地将大气中的多余的二氧化碳经浮游植物转化成有机物积蓄在海洋中，就可以降低大气中的二氧化碳的浓度，防止温室效应影响地球。”
马丁的这一设想的有效性和对生物圈的影响在全球都引起了广泛的争议。
多数专家学者认为这个方法不大可能成为解决地球温暖化的救世主。现在这个方法正在进行小规模海上试验，并在研究它的波及效应。