本书系统探讨了全球气候变化关键过程对海洋浮游植物生长、固氮作用及碳、氮、磷、硅、铁等生源要素生物地球化学循环的影响。本书在实验室控制条件下进行了一系列培养实验，且在温带东北大西洋开展了现场培养实验，以此揭示了沙尘添加作为营养源(特别是铁和磷)对浮游植物的促进作用，阐明了海洋酸化通过改变铁溶解度等化学过程影响浮游植物生长与群落结构的机制，并评估了海水变暖对浮游植物地理分布格局的潜在影响。书中特别强调了微量元素铁在调控海洋初级生产与固氮作用中的关键角色。