Vi sinh vật biển, bao gồm vi khuẩn, thực vật phù du, archaea và vi rút, rất quan trọng đối với sự cân bằng sinh thái của các đại dương. Những sinh vật hiển vi này điều chỉnh các quá trình sinh học và địa hóa quan trọng, duy trì sự sống của biển và góp phần vào sự ổn định khí hậu toàn cầu.
Những vi sinh vật này đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân hủy chất hữu cơ, tái chế chất dinh dưỡng và sản xuất sơ cấp, tạo ra hơn 50% lượng oxy của Trái đất. Thông qua vòng tuần hoàn vi sinh vật, chúng chuyển đổi chất hữu cơ hòa tan thành sinh khối vi sinh vật, được động vật phù du và các bậc dinh dưỡng khác tiêu thụ, tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng và duy trì lưới thức ăn.
Ngoài vai trò dinh dưỡng của chúng, vi sinh vật còn rất cần thiết trong các chu trình địa hóa sinh học của carbon, nitơ, phốt pho và oxy. Chúng tham gia vào quá trình cố định nitơ, tái khoáng hóa carbon hữu cơ và sản xuất các hợp chất điều chỉnh độ axit và thành phần hóa học của nước biển. Các chu trình này duy trì năng suất đại dương và tác động trực tiếp đến việc điều hòa khí hậu toàn cầu bằng cách kiểm soát khí nhà kính và hấp thụ carbon trong khí quyển.
Rừng biển, chẳng hạn như đồng cỏ biển, rừng tảo bẹ và rạn san hô, là những hệ sinh thái quan trọng hỗ trợ các quá trình vi sinh vật. Chúng đóng vai trò là nguồn cung cấp chất hữu cơ hòa tan, góp phần vào việc giữ lại và tái chế chất dinh dưỡng, đồng thời cung cấp môi trường sống phức tạp làm tăng sự đa dạng và chức năng của vi sinh vật. Chúng cũng cố định một lượng lớn carbon thông qua quá trình quang hợp, củng cố mối liên hệ giữa các quá trình vật lý, hóa học và sinh học trong đại dương.
Phục hồi rừng biển là một hành động chiến lược vì sức khỏe của hành tinh. Điều này bao gồm việc tái kích hoạt các quá trình vi sinh vật thiết yếu, tăng cường khả năng phục hồi của biển trước biến đổi khí hậu và đảm bảo các dịch vụ hệ sinh thái cơ bản cho các thế hệ tương lai.