固氮作用
阳光只能穿透海水顶部的区域，所以植物只能在海洋的这一部分生长。海洋表层通常缺乏具有生物活性的含氮化合物。海洋氮循环由复杂的微生物转化组成，包括固氮作用、同化、硝化作用、厌氧氨氧化和反硝化反应。这些过程中有一些在深水中发生，因而在冷水上升流或者能够获得从陆地来的营养物质的靠近河口三角洲的海域植物生长的更高。这意味着，最富有生产力即富含浮游生物既而也富含鱼类的地区主要是沿海地区。