海洋中的氮循环是地球生物地球化学循环的重要组成部分，它描述了氮元素在海洋环境中的各种转化过程和移动路径。氮是生命必需的元素，是构成蛋白质、核酸等生物大分子的关键成分。在海洋中，氮循环主要包括以下几个关键步骤：
氮气固定（Nitrogen Fixation）：大气中的氮气（N₂）由于化学性质稳定，不易被生物直接利用。海洋中的氮气固定主要由一些特殊的微生物，如蓝藻（Cyanobacteria）和一些古菌（Archaea）完成。这些微生物含有固氮酶（Nitrogenase），能够将大气中的氮气转化为氨（NH₃）或硝酸盐（NO₃⁻）等可被生物利用的形式。
硝化作用（Nitrification）：硝化作用是两个步骤的生化过程，首先由氨氧化细菌（Ammonia-oxidizing bacteria, AOB）或氨氧化古菌（Ammonia-oxidizing archaea, AOA）将氨（NH₃）氧化为亚硝酸盐（NO₂⁻），接着由亚硝酸盐氧化细菌（Nitrite-oxidizing bacteria, NOB）将亚硝酸盐氧化为硝酸盐（NO₃⁻）。这个过程在海洋生态系统中对氮的可用性起着重要作用。
反硝化作用（Denitrification）：反硝化作用是硝酸盐在厌氧条件下被还原为氮气（N₂）或其他氮气衍生物（如一氧化二氮N₂O）的过程。这个过程通常发生在缺氧或弱氧的深海区域或沉积物中，是海洋中氮损失的主要途径之一。
** assimilation**：海洋中的浮游植物和微生物通过光合作用或化学合成作用将无机氮（如氨、硝酸盐）转化为有机氮（如氨基酸、核苷酸）。这一过程是氮在海洋生态系统中被生物利用的关键步骤。
氮沉降（Nitrogen Deposition）：大气中的氮化合物（如硝酸、硝酸铵）通过降水形式进入海洋，补充海洋中的氮素。人为活动如燃烧化石燃料和农业活动可以增加氮沉降量，对海洋生态系统产生显著影响。
海洋中的氮循环不仅影响着海洋生态系统的生物生产力，还与全球气候变化和人类活动密切相关。例如，过量的氮输入可能导致海洋富营养化，引发赤潮等生态问题。因此，研究海洋氮循环对理解和管理海洋生态系统具有重要意义。