科学家称地球生态系统正在逼近9大极限
5. 氮磷循环
指标1：大气年固氮量
临界点：350万吨
当前值：1210万吨
评估：严重超标
指标2：海洋中所检测到的年均磷流失量
临界点：1100万吨
当前值：90万吨
诊断：尚未超过
氮是生命体不可或缺的重要组成元素，存在于每个活细胞当中，是构成DNA的4种基本元素之一。大气中的氮经微生物的作用进入土壤，为动植物所用，最终又在微生物的参与下返回大气，如此循环往复，以至无穷——氮的循环保证了地球生物圈最基本的一项物质平衡。
虽然地球大气中氮的含量占到近80%，但可供人类直接使用的却少之又少。19世纪以前，农业所需的氮肥主要来自于畜粪和绿肥，人们在氮循环上还遵循着大自然原有的规律。1909年，这种天然的平衡终于被一位名为弗里茨·哈伯的德国化学家所打破。这一年，他发现了从空气中制备出氮的方法，合成氨成了把“空气变成面包”的“神奇药粉”。
时至今日，人类每年通过这种方法固氮的数量已超过了800万吨。但由于农作物的吸收率极为有限，其中的绝大部分都会随着地下水和河流进入海洋。加上汽车等交通工具以及热电站所释放的含氮污染成分，人类每年向生物圈所排放的氮元素早已超出了地球处理能力的极限，达到了1210万吨。
多余的氮会导致土壤酸化，破坏土壤和微生物原先的氮循环能力。与此同时，湿地以及湖泊中高度饱和的氮还会产生富营养效应，使水生生物、植物异常繁殖、大量消耗氧气，其所在水体会迅速成为“死亡区”。目前全球海洋中像这样的区域已超过400处，墨西哥湾地区、波罗的海以及日本和韩国之间的水域都在其中，总面积近25万平方公里。
与氮相似的问题也同样出现在磷上。目前，人类每年开采的磷矿有200万吨，其中有一半以上最终会进入海洋，是自然循环量的8倍以上，这同样会带来水体的富营养化。
