Assim como as plantas em terra, o plâncton oceânico 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 for, menos luz estará disponível e, abaixo de certa profundidade, o oceano estará completamente escuro. É por isso que quase toda a fotossíntese no oceano ocorre nas camadas superiores iluminadas pelo sol. A quantidade de atividade fotossintética varia com a localização também.
Luz e Nutrientes
O primeiro requisito fundamental para a atividade fotossintética é a luz. A água do oceano absorve a 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 a fotossíntese acontecer. Nutrientes são outro requisito crítico. A disponibilidade de nutrientes varia com a profundidade e a localização. Em algumas águas oceânicas, os nutrientes estão disponíveis mais perto da superfície, e é aí que a maioria da fotossíntese ocorre. Em outros locais, as águas superficiais são pobres em nutrientes e, nessas áreas, a maior parte da atividade fotossintética ocorre na camada estreita 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. Conforme você desce da superfície, ela aumenta, atinge o pico e cai novamente. A profundidade em que você atinge o pico de atividade fotossintética varia com a sua localização e a estação do ano. Nas águas polares e muitas costeiras, por exemplo, a maior parte da atividade fotossintética ocorre muito próxima à superfície, enquanto nas regiões equatoriais a atividade fotossintética atinge seu pico em cerca de 50 metros, ou seja, abaixo da superfície no inverno e outros 25 metros. Mais abaixo na primavera.
Latitude
Todas as regiões do oceano podem parecer iguais à primeira vista, mas na verdade existem muitas variações importantes tanto na estação quanto no local 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 durante todo o ano, mas muito pouca luz está disponível no inverno longo e escuro. Consequentemente, as águas polares experimentam uma intensa explosão de atividade fotossintética no verão e pouca atividade fotossintética no inverno. Nos trópicos, a água tende a permanecer estratificada e pouca mistura de águas profundas e superficiais ocorre. Consequentemente, a fotossíntese nessas áreas é baixa porque a disponibilidade de nutrientes é limitada, mas é bastante constante durante todo o ano devido a níveis de luz mais estáveis.
Localização
Independentemente da latitude, a quantidade de atividade fotossintética por milha quadrada é muito mais baixa no 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 representam uma parcela maior da atividade fotossintética total porque ocupam muito mais espaço. Mais de 90% da superfície do oceano é oceano aberto.