Hvor finner fotosyntesen sted i havet?

Akkurat som planter på land trenger havgående plankton lys fra solen for å blomstre og vokse. Men lys absorberes av havvann - og noen farger av lys absorberes lettere enn andre. Jo dypere du går, jo mindre lys er tilgjengelig, og under en viss dybde er havet helt mørkt. Det er derfor nesten all fotosyntese i havet foregår i de solbelyste øvre lagene. Mengden fotosyntetisk aktivitet varierer også med sted.

Det første nøkkelkravet for fotosyntetisk aktivitet er lett. Havvann absorberer lys, slik at tilgjengeligheten av lys reduseres eksponentielt med dybden. Under ca. 200 meter er det ikke nok lys til at fotosyntese kan finne sted. Næringsstoffer er et annet viktig krav. Næringsstofftilgjengeligheten varierer med både dybde og plassering. I noen havvann er næringsstoffer tilgjengelig nærmere overflaten, og det er her de fleste fotosyntese foregår. Andre steder er overflatevann næringsfattig, og i disse områdene foregår mest fotosyntetisk aktivitet i det smale laget av vann der lys og næringstilgjengelighet overlapper hverandre.

Mengden fotosyntetisk aktivitet følger omtrent en klokkeformet kurve. Når du går ned fra overflaten, øker den, når en topp og faller av igjen. Dybden der du når topp fotosyntetisk aktivitet varierer med beliggenhet og sesong. I polare og mange kystnære farvann, for eksempel, forekommer de fleste fotosyntetiske aktivitetene veldig nær overflaten, mens i ekvatoriale områder fotosyntetisk aktivitet topper omtrent 50 meter, eller 160 fot, under overflaten om vinteren og ytterligere 25 meter, eller 80 fot, lenger ned i vår.

Alle regioner i havet kan se like ut ved første øyekast, men det er faktisk mange viktige variasjoner med både sesong og beliggenhet som avgjør hvor mye fotosyntetisk aktivitet som foregår. I polarområdene er overflate og dypt vann godt blandet, så næringsstoffer er lett tilgjengelig året rundt, men svært lite lys er tilgjengelig i den lange, mørke vinteren. Følgelig opplever polarvann en intens utbrudd av fotosyntetisk aktivitet om sommeren og veldig lite fotosyntetisk aktivitet om vinteren. I tropene har vann en tendens til å holde seg stratifisert, og lite blanding av dypt vann og overflatevann finner sted. Følgelig er fotosyntese i disse områdene lav fordi næringstilgjengeligheten er begrenset, men er ganske konstant gjennom året på grunn av mer stabile lysnivåer.

Uansett breddegrad er mengden fotosyntetisk aktivitet per kvadratkilometer mye lavere i det åpne havet enn i kystfarvann eller på kontinentalsokkler, fordi kystvann har et mye rikere tilbud av næringsstoffer. Den høyeste frekvensen av fotosyntetisk aktivitet per kvadratkilometer forekommer i elvemunninger og grunt kystvann. Likevel utgjør de åpne hav en større andel av den totale fotosyntetiske aktiviteten fordi de opptar mye mer plass. Over 90 prosent av havoverflaten er åpent hav.