海洋中的碳循环是一个复杂而关键的生物地球化学过程，它对全球气候和生态系统有着深远的影响。碳循环主要涉及碳元素在海洋、大气、生物和地质圈之间的转移和转化。
首先，大气中的二氧化碳（CO2）通过海洋表面的物理过程溶解进入海洋。这个过程称为气体交换，它受到温度、风力和气体分压的影响。温暖的水比冷水能溶解更多的CO2，而强风能增加气体交换的速率。
进入海洋的CO2后，碳循环的下一个关键步骤是生物泵。浮游植物（如藻类）通过光合作用吸收CO2，将其转化为有机物。这些浮游植物是海洋食物链的基础，它们被浮游动物、鱼类和其他海洋生物吃掉，碳以有机物的形式在生物体内移动。
当这些生物死亡时，它们的遗骸会沉入海底，一部分有机碳会通过分解作用返回到海洋中，而另一部分则被沉积在海底，形成沉积岩。这个过程被称为生物沉积，它将碳从活跃的生物圈转移到较不活跃的地质圈，这个过程可以持续数百万年。
此外，海洋中的碳循环还受到化学过程的影响，如碳酸钙的沉淀。某些海洋生物（如珊瑚和贝类）利用碳酸钙建造外壳和骨骼，当这些生物死亡时，它们的碳酸钙结构会沉入海底，最终形成石灰岩等沉积岩。
人类活动，如燃烧化石燃料和森林砍伐，已经显著增加了大气中的CO2浓度，这影响了海洋碳循环。海洋吸收了大气中的一部分额外CO2，导致海洋酸化，这对海洋生态系统产生了不利影响。
总的来说，海洋中的碳循环是一个涉及物理、化学和生物过程的复杂系统，它对维持地球的气候平衡和生态健康至关重要。科学家们正在深入研究这一过程，以更好地理解人类活动对海洋碳循环的影响，并预测未来的气候变化趋势。