La sequestration du carbone peut être augmentée à court terme par la fertilisation des océans par le fer, mais pas à long terme

Le phytoplancton est responsable de la moitié de la fixation du carbone sur la Terre. Certains entrepreneurs ont commencé à spéculer en déclarant que si les océans étaient fertilisés le taux du flux de capture de carbone dans les océans pourrait être augmenté. Les conséquences potentielles à long terme de cette stratégie délibérée de l'eutrophisation sont source de grandes préoccupations, mais l'idée gagne du terrain. Des expériences ont montré que l'ajout de petites quantités de fer à ces eaux augmente la productivité du phytoplancton et de biomasse sur des périodes de quelques jours à quelques semaines. Les incertitudes concernant les effets à long terme demeurent.
Les émissions de CO2 anthropiques sont trop rapides pour les puits de séquestration comme les forets ou les océans. Des fertilisations à petites échelles pourraient entre bénéfiques mais à grande échelles risquerait fortement de détruire les écosystème.

Les modèles prédisent que des fertilisation soutenues pourraient résulter en des hypoxies et anoxies des océans profondes. Ce qui résulterait en un changement de communauté microbienne vers des organismes qui produisent des gaz à effet de serre d’autant plus important que le CO2 comme le méthane et l'oxyde nitreux.
Les modèles prédisent que 15 % du CO(_2) anthropique pourrait être hypothétiquement séquestré. Parce que les réservoirs profonds de CO(_2) de l'océan sont finalement réexposés à l'atmosphère à travers la circulation océanique mondiale, ce ne serait pas une solution permanente.
L’objection ici n’est pas d’aller à l’encontre des fertilisations à petites échelles qui ont montré des résultats satisfaisant mais de la commercialisation de cette méthode qui augmenterait l’échelle de la fertilisation et les chances de créer de gros dommages dans les océans.