海洋“死亡区”是氧气含量耗尽的区域，大多数生物无法在此生存。
这些区域有时自然形成，但另一些时候则是肥料和污水随水流冲入沿海地区所导致的结果。
一项研究显示，缺氧水体下方的沉积物是一氧化二氮的重要来源，并会将其排放到大气中。
恢复自然生态系统可以改善这一状况，例如百慕大红树林的海底沉积物会从海水中吸收一氧化二氮。
需要开展更多研究，以防止这些N2O排放，并进一步了解海洋在气候变化中所起的作用。
2019年10月，我与一支科学家团队乘坐加拿大海岸警卫队船只“John P. Tully”号出海，航行于东北太平洋，位于温哥华岛沿岸附近。我们克服了波涛汹涌的海况和睡眠不足的困扰，在一个小型立式冷藏柜中肩并肩工作了整整一周多的时间，分析海底沉积物，以进一步了解低氧条件对深海环境的影响。
生物死亡后会沉入水体，在分解过程中消耗海洋次表层的氧气。这会形成氧气含量耗尽的水层，称为氧最小区，或“死亡区”。
这些恶劣的环境大多数生物无法生存。尽管某些地区自然存在此类区域，但死亡区往往是在肥料和污水随水流冲入沿海地区后出现的，这会引发藻类大量繁殖，随后藻类死亡并分解。
我们在该次考察的一项研究表明，缺氧水体下方的沉积物是一氧化二氮（N2O）的重要来源。当深层海水上升至表层时，这种气体会释放到大气中，这一过程被称为上升流。
一氧化二氮，更常被称为“笑气”，是一种强效温室气体，其温室效应是二氧化碳的300倍。全球N2O排放量正在增加，原因是人类活动刺激了其产生。
N2O热点区域
目前，海洋约占全球N2O排放量的25%左右，科学家正努力改进对海洋贡献的估算。大多数研究集中于氧最小区，这些区域被称为N2O排放热点。
气候变化导致海洋变暖，正在推动全球海洋氧最小区的扩张。这引发了一种推测，海洋排放的N2O将继续增加，并进一步加速气候变化。我们的研究结果表明，在这些低氧水体与海底接触的区域，可能会产生更多的N2O。
氮是地球生命的重要组成部分，以多种不同形式存在于环境中。特定的单细胞微生物群落利用铵盐和硝酸盐等含氮化合物获取能量，以驱动细胞功能。这些代谢反应促使氮在环境中的各种形态之间转化，在此过程中，N2O可能作为副产物逸散到环境中。
除了作为温室气体的影响外，N2O也是排放到大气中的主要消耗臭氧层的物质。
作为N2O储存库的红树林
我们的团队于2020年秋季前往百慕大，与百慕大海洋科学研究所合作，在一片原始红树林中测量N2O排放。这些沉积物较浅，浮潜者可以触及，这使我们能够深入研究其在不同环境条件下参与N2O循环的作用。
我们发现，百慕大红树林的海底沉积物实际上正在从上覆海水中吸收N2O。类似的N2O“汇”此前在其他原始生态系统中也有过描述，包括河口、红树林，甚至陆地土壤。
这些区域从大气中吸收N2O的能力与环境中含氮养分的浓度有关。当这些含氮养分供应不足时，一氧化二氮的产生会受到抑制。当养分水平足够低时，海洋栖息地可以充当N2O的净消耗者。
作为N2O汇的沉积物，在受到农业径流和城市废水带来的氮负荷增加时，也可能转而成为N2O净排放源，向大气释放N2O。事实上，红树林及其他近岸生态系统若持续接收溶解氮的输入，往往会成为大量的N2O排放者。
原始环境能够在多大程度上缓冲大气中N2O浓度的上升，目前仍不确定。迄今为止，大多数研究都集中于欧洲和亚洲人口稠密、受到严重干扰的地区，这些地区是N2O的排放源。因此，关于原始海洋栖息地作为N2O汇的作用及其对全球N2O收支的总体影响，仍有许多有待了解之处。
针对肥料
尽管减少未来海洋N2O排放取决于更为复杂的问题，即减缓海洋氧最小区的增长与扩张，但保护和恢复原始沿海环境的行动，是可以在短期内实施的切实可行的措施。
目前，人类农业活动占全球N2O排放量的三分之二以上。因此，人们高度关注减少通过肥料添加到农业土壤中的过量氮。由于未被植物吸收的养分往往最终进入汇入海洋的流域，因此，针对肥料过度使用的政策也将惠及邻近的水生生态系统。
然而，要进一步减少海洋排放，还需要采取多层面的方法，同时解决受影响严重地区的沿海开发和废水处理做法问题。
联合国已宣布2021年为可持续发展海洋科学十年的开端。阐明海洋与气候变化之间的重要联系，从未像现在这样及时。
