海洋碳汇是指一定时间周期内海洋储碳的能力或容量。海洋储碳的形式包括无机的、有机的、颗粒的、溶解的碳等各种形态。海洋中95%的有机碳是溶解有机碳 （DOC），而其中95%又是生物不能利用的惰性溶解有机碳（RDOC），世界大洋中RDOC的储碳量大约是6500亿吨，储碳周期约5000年，它 们与大气CO2的碳量相当，其数量变动影响到全球气候变化。

海洋中存在着数量巨大的微型生物（Microbes），它们是海洋RDOC的主要生产者---它们可以利用活性溶解有机碳（LDOC）支持自身的代谢，同时产生RDOC。生物来源的RDOC构成了海洋RDOC库的主体，由于RDOC在海水中的代谢周期很长，所以相当于将大气中的CO2封存在海里面。在海水中LDOC的浓度较低，而RDOC的浓度较高，微型生物的这一作用将低浓度的LDOC转化为高浓度的RDOC就好像将水从低水位抽到了高水位，所以这一机制被形象地成为微型生物碳泵（MicrobialCarbonPump，MCP）。