Semua bahan kimia terlarut dalam air terlibat dalam keseimbangan osmotik organisme akuatik. Masalah osmotik hanya muncul ketika ada ruang berisi cairan di dalam organisme. Jika hanya ada sitoplasma, seperti pada bakteri, tidak ada masalah sel pecah atau mengering karena ketidakseimbangan osmosis. Namun, dalam organisme dengan vakuola atau organisme multiseluler, dengan jaringan konduktif, darah, cairan, dll., Ada masalah.
Sebagian besar organisme akuatik tidak kedap air dan hidup di lingkungan bersalin: mereka mengandung lubang jarum . Yang lain harus hidup di lingkungan dengan konsentrasi garam yang sangat bervariasi, misalnya di muara. Mereka disebut eurihalinos , dan secara umum mereka mampu memompa air. Ketika air tawar mendominasi, mereka memompa kelebihannya ke luar, dan ketika lingkungan asin, mereka memompa air ke dalam agar tidak mengering. Ini jelas memiliki biaya energi dalam organisme ini, yang disebut homosmotik. Di sisi lain, organisme yang konsentrasi internal garamnya bervariasi dengan konsentrasi eksternal, karena mereka tidak memompa air, disebut poikilosmotik.
Beberapa unsur kimia dalam air adalah nutrisi, dan mereka dapat memiliki peran pembatas penting pada makhluk hidup. Umumnya, nitrogen dan fosfor adalah yang paling membatasi.
The nitrogen datang memperbaiki atmosfer jauh, biasanya lebih aktif di perairan pedalaman. Di laut, kontribusi unsur ini berasal dari sungai, dan dalam konsentrasi yang lebih sedikit. Sebagian besar nitrogen dengan cepat difiksasi ke bahan organik. Kemudian bahan organik akhirnya membusuk dan dalam proses ini dilepaskan lagi. Nitrogen dapat dilepaskan dalam tiga cara tergantung pada jumlah oksigen terlarut dalam air: jika ada sedikit oksigen, terutama amonia dilepaskan, jika ada sesuatu yang lain, nitrit dilepaskan, dan jika banyak, nitrat dilepaskan. Nitrit dalam konsentrasi tinggi dapat menjadi racun, dan amonia biasanya tidak diserap dengan baik, meskipun ada organisme yang beradaptasi dengannya. Jadi idealnya, harus ada banyak oksigen untuk melepaskan nitrat, bentuk di mana nitrogen paling baik diserap.
The fosfor adalah unsur pembatas dalam lingkungan darat dan air, tetapi dalam kedua masalahnya adalah bahwa bentuk-bentuk unsur yang sukar larut. Selain itu, kelarutan fosfor tergantung pada pH: jika ini meningkat, fosfor cenderung memfiksasi pada molekul yang sukar larut yang mengendap. Dan, di hampir semua lingkungan perairan, lingkungannya bersifat basa.
Penggunaan pupuk dan deterjen telah menyebabkan peningkatan fosfor dalam air, pertama di sungai dan kemudian di laut, menyebabkan eutrofikasi buatan. Hal ini menyebabkan masalah lingkungan: organisme meningkat dan mereka mengkonsumsi banyak oksigen. Ketika mereka mati mereka pergi ke dasar dan karena hanya ada sedikit oksigen, dekomposisi sangat terbatas, air menjadi keruh dan kualitasnya lebih buruk.
Penyebab rendahnya produktivitas lautan: nutrisi dimasukkan ke dalam bahan organik, dan ketika mati ia pergi ke dasar. Di laut, dengan kedalaman yang sangat dalam, nutrisi tersebut berakhir di daerah yang tidak dapat digunakan lagi oleh tanaman karena tidak ada cahaya, dan akibatnya nutrisi tersebut “terjebak” dan jauh dari jangkauan makhluk hidup. Inilah penyebab utama rendahnya produktivitas lautan. Di beberapa daerah, terjadi updraft yang penting, karena membawa akumulasi nutrisi yang dalam ke permukaan. Banyak daerah penangkapan ikan terletak di titik-titik ini.