A fotossíntese é o processo usado pelas plantas para criar alimentos, usando energia luminosa, dióxido de carbono e água. Esse processo é necessário para o crescimento e continua durante todo o ciclo de vida da planta. A taxa de fotossíntese nas plantas depende da disponibilidade desses três elementos. A força da luz disponível para a planta, a concentração de dióxido de carbono na atmosfera e a quantidade de água disponível para a planta podem incentivar ou retardar o processo de fotossíntese. Deve haver uma combinação ótima desses três elementos essenciais para que a reação química da fotossíntese ocorra. Sem o equilíbrio correto, a fotossíntese pode diminuir ou parar completamente.
Luz
A força da luz disponível para a planta afeta o processo de fotossíntese. O estágio da fotossíntese dependente da luz pode ocorrer apenas quando há luz suficiente disponível para a planta absorver. Quando não há luz suficiente, pigmentos como a clorofila não conseguem absorver energia luminosa suficiente para criar trifosfato de adenosina, também conhecido como ATP. O ATP é um produto químico usado pela planta para armazenar energia e é um componente necessário na segunda fase da fotossíntese, que é chamada de fase independente da luz. Por esse motivo, embora a fotossíntese possa começar apenas durante o dia, uma vez criado o ATP, o processo pode ser concluído a qualquer momento em que a quantidade apropriada de água e dióxido de carbono esteja disponível.
Dióxido de carbono e água
A fotossíntese requer uma certa quantidade de dióxido de carbono para ser bem-sucedida. A quantidade de dióxido de carbono disponível na atmosfera diminui em elevações mais altas, o que atrasa o processo de fotossíntese. Em elevações extremamente altas, a falta de dióxido de carbono pode impedir completamente o processo. Além do dióxido de carbono, a planta também requer água para a reação química que cria o açúcar. Cada molécula de açúcar produzida pela planta requer seis moléculas de água. As moléculas de água fornecem hidrogênio, deixando o oxigênio restante como produto residual. Se a quantidade de água disponível não for suficiente para concluir o processo, a fotossíntese será interrompida até que mais água esteja disponível.
Prazo
Embora a taxa de fotossíntese seja diferente entre as espécies vegetais e os fatores ambientais, é possível determinar a taxa exata de fotossíntese de uma planta em particular. Em um experimento realizado na Universidade do Colorado, foi testada a taxa de fotossíntese realizada por folhas de árvores de folha caduca. Neste experimento, determinou-se que as folhas testadas processavam 44,14 ppm (partes por milhão) de gás carbônico em cada minuto de fotossíntese para cada grama de superfície foliar.