磷是生物必需的关键营养元素。作为海洋最主要的磷供给，大陆风化的磷输入被认为是古生产力的核心控制因素。大陆风化的磷输入从两个方面控制古生产力：一方面，海洋的初级生产力与海洋中溶解无机磷的浓度正相关。磷输入的增加会提高海洋中溶解磷的浓度进而提高海洋的初级生产力。另一方面，古生产力在古环境研究中的关键意义在于：有机碳的埋藏是表生地球系统氧气最主要的来源，有机碳埋藏的变化控制着大气氧含量的变化。而有机碳的埋藏和有机磷的埋藏是耦合的。为了保持海洋中磷循环的平衡，海洋磷输入的增加必然会导致磷埋藏的增加，进而导致有机碳埋藏的增加。因此，大陆风化磷输入的变化被用于解释古生产力变化对于海洋氧化还原及大气氧含量的影响。但是，从现今碳循环的角度来看，海洋的初级生产力与碳埋藏并不是完全对应的。现代海洋的初级生产力只有不到百分之一作为有机碳被埋藏，而其余部分被氧气及其他氧化剂分解。有机质的氧化分解，即现今海洋中的微型生物泵过程，是磷在海洋内部的循环而不会造成实际的碳、磷埋藏。这样的磷循环过程在地质历史上是不可见的，却会对于海洋的氧化还原状态及海洋溶解磷与初级生产力的相关关系产生明显影响。在初级生产力中被埋藏的比例被称为生物泵的埋藏效率，而生物泵的埋藏效率与生物泵生产的颗粒有机质的沉降速率有关。中元古代原核生产者主导的生物泵埋藏效率远远低于新元古代以来真核生物主导的生物泵，在海洋中形成了完全不同的磷循环模式。在相同碳埋藏量前提下，更低生物泵埋藏效率导致更多有机质在海水中分解，进而导致海洋更加还原。不可见的磷循环对于海洋初级生产力的影响是由生物控制而独立于海洋磷输入的。中元古代-新元古代的磷循环演化展现了生物过程控制初级生产力，进而影响海洋的氧化还原状态的新机制。
 

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