Lys er bare i stand til å trenge gjennom de øverste 200 m delene av vannet, dermed er det disse øverste delene av havet hvor planter kan vokse. Overflatelagene har ofte begrensede mengder med biologisk aktive nitrogenforbindelser. Den marine nitrogensyklusen består av komplekse mikrobielle transformasjoner som inkluderer fiksering av nitrogen, assimilering, nitrifikasjon, anammoks (anoksisk ammoniumoksidasjon) og denitrifikasjon. Noen av disse prosessene foregår på dypt vann, slik at der det er en oppstrømning av kaldt vann, og også nær elvemunninger der landbaserte næringsstoffer er tilstede, er planteveksten større. Dette betyr at de mest produktive områdene som er rike på plankton og derfor også på fisk, hovedsakelig er kystnære.