Les plantes sont des producteurs. Au lieu de consommer de la nourriture pour obtenir de l'énergie, ils en font eux-mêmes. Au cours du processus de photosynthèse, les plantes absorbent l'énergie du soleil et la convertissent en énergie chimique stockée dans les glucides. La photosynthèse implique les mêmes molécules et réactions chimiques dans les plantes terrestres et les plantes aquatiques. Les plantes flottantes photosynthétisent un peu comme les plantes qui poussent sur terre. Cependant, le processus présente plus de défis pour les plantes aquatiques si elles sont complètement submergées sous la surface de l'eau.
Notions de base de la photosynthèse

Les feuilles sont le site principal de la photosynthèse. Les feuilles contiennent des chloroplastes, qui sont les organites des cellules végétales où se produit la photosynthèse. Les chloroplastes contiennent des molécules de chlorophylle qui absorbent la lumière visible, principalement dans les longueurs d'onde rouges et bleues. Seules quelques molécules de chlorophylle absorbent les longueurs d'onde vertes. En conséquence, les plantes apparaissent vertes parce qu'elles réfléchissent plus de lumière verte qu'elles n'en absorbent.

Les plantes utilisent le sucre produit pendant la photosynthèse pour alimenter la croissance, le développement, la reproduction et la réparation. Les sucres simples produits par la photosynthèse se lient à des amidons plus complexes tels que la cellulose qui structurent les plantes. En plus de fournir une source de nourriture pour les animaux et autres consommateurs, la photosynthèse élimine également le dioxyde de carbone de l'environnement et reconstitue l'oxygène.
Les étapes de la photosynthèse

Les deux étapes de la photosynthèse sont les réactions dépendantes de la lumière et indépendantes de la lumière . Les réactions dépendant de la lumière impliquent l'absorption de la lumière du soleil et la décomposition des molécules d'eau en oxygène gazeux, ions hydrogène et électrons. Le but de cette étape est de capter l'énergie lumineuse et de la transférer aux électrons pour fabriquer des molécules sous tension telles que l'ATP. L'oxygène est un déchet de cette étape de la photosynthèse.

La deuxième étape de la photosynthèse, également connue sous le nom de cycle de Calvin, utilise les molécules sous tension créées lors de la première étape pour séparer les molécules de dioxyde de carbone prélevées dans l'environnement de la plante. . La décomposition des molécules de dioxyde de carbone et d'eau dans la cellule entraîne la formation de molécules de sucre. Plus précisément, six molécules de dioxyde de carbone et six molécules d'eau produisent une molécule de glucose, avec six molécules d'oxygène dégagées comme sous-produit.
Plantes flottantes

Les plantes aquatiques peuvent absorber du dioxyde de carbone provenant de l'air ou l'eau, selon que leurs feuilles flottent ou sont sous l'eau. Les feuilles des plantes flottantes, comme les lotus et les nénuphars, reçoivent la lumière directe du soleil. Ces types de plantes aquatiques ne nécessitent pas d'adaptations spéciales pour effectuer la photosynthèse. Ils peuvent absorber le dioxyde de carbone de l'air et libérer de l'oxygène dans l'air. Les surfaces exposées des feuilles ont une cuticule cireuse pour atténuer la perte d'eau dans l'atmosphère, comme les plantes terrestres.
Obtention de dioxyde de carbone

Les plantes submergées, telles que la hornwort et les herbes marines, utilisent des stratégies spécifiques pour répondre aux défis de la réalisation de la photosynthèse sous l'eau. Les gaz tels que le dioxyde de carbone diffusent beaucoup plus lentement dans l'eau que dans l'air. Les plantes complètement immergées ont plus de difficulté à obtenir le dioxyde de carbone dont elles ont besoin. Pour aider à atténuer ce problème, les feuilles sous-marines n'ont pas de revêtement cireux car le dioxyde de carbone est plus facile à absorber sans cette couche. Les feuilles plus petites peuvent plus facilement absorber le dioxyde de carbone de l'eau, de sorte que les feuilles immergées maximisent leur rapport surface /volume. Certaines espèces complètent leur apport en dioxyde de carbone en allongeant quelques feuilles à la surface pour absorber le dioxyde de carbone de l'air.
Absorber la lumière du soleil

Il est également difficile de trouver suffisamment de soleil pour les espèces de plantes submergées. La quantité d'énergie lumineuse absorbée par une plante sous-marine est inférieure à l'énergie disponible pour les plantes terrestres. Les particules dans l'eau telles que le limon, les minéraux, les déchets animaux et autres débris organiques réduisent la quantité de lumière qui pénètre dans l'eau. Les chloroplastes de ces plantes sont souvent situés à la surface de la feuille pour maximiser l'exposition à la lumière. À mesure que la profondeur sous la surface augmente, la quantité de lumière solaire disponible pour les plantes aquatiques diminue. Certaines espèces végétales ont des adaptations anatomiques, cellulaires ou biochimiques qui leur permettent de mener à bien la photosynthèse en eau profonde ou trouble malgré la diminution de la disponibilité de la lumière du soleil.
Autres producteurs aquatiques

De nombreux organismes autres que les plantes effectuent la rôle du producteur dans les écosystèmes aquatiques. Certaines formes de bactéries ainsi que les algues et autres protistes effectuent la photosynthèse. Des colonies d'algues unicellulaires travaillent ensemble pour former le varech de macroalgues, communément appelé algues.