Assim como as plantas terrestres, o plâncton que atravessa o oceano precisa da luz do sol para prosperar e crescer. Mas a luz é absorvida pela água do oceano - e algumas cores de luz são absorvidas mais prontamente do que outras. Quanto mais fundo você vai, menos luz está disponível e, abaixo de uma certa profundidade, o oceano fica completamente escuro. É por isso que quase toda a fotossíntese no oceano ocorre nas camadas superiores iluminadas pelo sol. A quantidade de atividade fotossintética também varia com a localização.
Luz e Nutrientes
O primeiro requisito fundamental para a atividade fotossintética é a luz. A água do oceano absorve luz, portanto a disponibilidade de luz diminui exponencialmente com a profundidade. Abaixo de cerca de 200 metros ou 650 pés, não há luz suficiente para que a fotossíntese ocorra. Os nutrientes são outro requisito crítico. A disponibilidade de nutrientes varia com a profundidade e localização. Em algumas águas oceânicas, os nutrientes estão disponíveis mais perto da superfície e é aqui que ocorre a maior parte da fotossíntese. Em outros locais, as águas superficiais são pobres em nutrientes e, nessas áreas, a maior parte da atividade fotossintética ocorre na estreita camada de água onde a luz e a disponibilidade de nutrientes se sobrepõem.
Profundidade
A quantidade de atividade fotossintética segue aproximadamente uma curva em forma de sino. À medida que você desce da superfície, ele aumenta, atinge um pico e depois cai novamente. A profundidade em que você atinge o pico da atividade fotossintética varia de acordo com a localização e a estação do ano. Nas águas polares e em muitas águas costeiras, por exemplo, a maior parte da atividade fotossintética ocorre muito perto da superfície, enquanto nas regiões equatoriais A atividade fotossintética atinge o pico em cerca de 50 metros, ou 160 pés, abaixo da superfície no inverno e outros 25 metros, ou 80 pés, mais abaixo em Primavera.
Latitude
Todas as regiões do oceano podem parecer iguais à primeira vista, mas na verdade existem muitas variações importantes com a estação e a localização que determinam quanta atividade fotossintética ocorre. Nas regiões polares, as águas superficiais e profundas são bem misturadas, de modo que os nutrientes estão prontamente disponíveis o ano todo, mas muito pouca luz está disponível no inverno longo e escuro. Conseqüentemente, as águas polares experimentam uma intensa explosão de atividade fotossintética no verão e muito pouca atividade fotossintética no inverno. Nos trópicos, a água tende a permanecer estratificada e ocorre pouca mistura de águas profundas e superficiais. Consequentemente, a fotossíntese nessas áreas é baixa porque a disponibilidade de nutrientes é limitada, mas é razoavelmente constante ao longo do ano devido aos níveis de luz mais estáveis.
Localização
Independentemente da latitude, a quantidade de atividade fotossintética por milha quadrada é muito menor em oceano aberto do que nas águas costeiras ou nas plataformas continentais, porque as águas costeiras têm um suprimento muito mais abundante de nutrientes. As maiores taxas de atividade fotossintética por milha quadrada ocorrem em estuários e águas costeiras rasas. No entanto, os oceanos abertos ainda respondem por uma parcela maior da atividade fotossintética total porque ocupam muito mais espaço. Mais de 90 por cento da superfície do oceano é oceano aberto.