Al igual que las plantas terrestres, el plancton oceánico necesita la luz del sol para prosperar y crecer. Pero la luz es absorbida por el agua del océano, y algunos colores de la luz se absorben más fácilmente que otros. Cuanto más profundo vaya, menos luz estará disponible y, por debajo de cierta profundidad, el océano estará completamente oscuro. Es por eso que casi toda la fotosíntesis en el océano tiene lugar en las capas superiores iluminadas por el sol. La cantidad de actividad fotosintética también varía según la ubicación.
Luz y nutrientes
El primer requisito clave para la actividad fotosintética es la luz. El agua del océano absorbe la luz, por lo que la disponibilidad de luz disminuye exponencialmente con la profundidad. Por debajo de unos 200 metros o 650 pies, no hay suficiente luz para que se lleve a cabo la fotosíntesis. Los nutrientes son otro requisito fundamental. La disponibilidad de nutrientes varía tanto con la profundidad como con la ubicación. En algunas aguas oceánicas, los nutrientes están disponibles más cerca de la superficie, y aquí es donde tiene lugar la mayor parte de la fotosíntesis. En otros lugares, las aguas superficiales son pobres en nutrientes y, en estas áreas, la mayor parte de la actividad fotosintética tiene lugar en la capa estrecha de agua donde se superponen la disponibilidad de luz y nutrientes.
Profundidad
La cantidad de actividad fotosintética sigue aproximadamente una curva en forma de campana. A medida que desciende de la superficie, aumenta, alcanza un pico y luego vuelve a caer. La profundidad a la que alcanza el pico de actividad fotosintética varía según su ubicación y la temporada. En las aguas polares y muchas costeras, por ejemplo, la mayor parte de la actividad fotosintética ocurre muy cerca de la superficie, mientras que en las regiones ecuatoriales La actividad fotosintética alcanza su punto máximo a unos 50 metros, o 160 pies, por debajo de la superficie en invierno y otros 25 metros, o 80 pies, más abajo en primavera.
Latitud
Todas las regiones del océano pueden parecer iguales a primera vista, pero en realidad hay muchas variaciones importantes tanto con la estación como con la ubicación que determinan cuánta actividad fotosintética tiene lugar. En las regiones polares, las aguas superficiales y profundas están bien mezcladas, por lo que los nutrientes están disponibles durante todo el año, pero hay muy poca luz disponible en el largo y oscuro invierno. En consecuencia, las aguas polares experimentan un intenso estallido de actividad fotosintética en el verano y muy poca actividad fotosintética en el invierno. En los trópicos, el agua tiende a permanecer estratificada y se produce poca mezcla de agua profunda y superficial. En consecuencia, la fotosíntesis en estas áreas es baja porque la disponibilidad de nutrientes es limitada, pero es bastante constante durante todo el año debido a niveles de luz más estables.
Localización
Independientemente de la latitud, la cantidad de actividad fotosintética por milla cuadrada es mucho menor en mar abierto. que en las aguas costeras o en las plataformas continentales, porque las aguas costeras tienen un suministro mucho más abundante de nutrientes. Las tasas más altas de actividad fotosintética por milla cuadrada ocurren en estuarios y aguas costeras poco profundas. No obstante, los océanos abiertos todavía representan una mayor proporción de la actividad fotosintética total porque ocupan mucho más espacio. Más del 90 por ciento de la superficie del océano es mar abierto.