Fotosyntéza je proces, který rostliny používají k vytváření potravy, využívající světelnou energii, oxid uhličitý a vodu. Tento proces je nezbytný pro růst a pokračuje po celý životní cyklus rostliny. Rychlost fotosyntézy v rostlinách závisí na dostupnosti těchto tří prvků. Síla světla, které je rostlině k dispozici, koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře a množství vody, která je rostlině k dispozici, může povzbudit nebo zpomalit proces fotosyntézy. Aby mohlo dojít k chemické reakci fotosyntézy, musí existovat optimální kombinace těchto tří základních prvků. Bez správné rovnováhy může fotosyntéza zpomalit nebo se úplně zastavit.
Světlo
Síla světla, které je rostlině k dispozici, ovlivňuje proces fotosyntézy. Fáze fotosyntézy závislé na světle se může uskutečnit pouze tehdy, je-li k dispozici dostatek světla pro absorbování rostliny. Pokud není dostatek světla, pigmenty, jako je chlorofyl, nemohou absorbovat dostatek světelné energie k vytvoření adenosintrifosfátu, také známého jako ATP. ATP je chemická látka používaná rostlinou k ukládání energie a je nezbytnou součástí druhé fáze fotosyntézy, která se nazývá fáze nezávislá na světle. Z tohoto důvodu, zatímco fotosyntéza může začít pouze za denního světla, jakmile byl vytvořen ATP, proces může kdykoli dokončit, že je k dispozici odpovídající množství vody a oxidu uhličitého.
Oxid uhličitý a voda
Fotosyntéza vyžaduje určité množství oxidu uhličitého, aby byla úspěšná. Množství oxidu uhličitého dostupného v atmosféře se snižuje ve vyšších nadmořských výškách, což zpomaluje proces fotosyntézy. Při extrémně vysokých nadmořských výškách může tento proces zcela zabránit nedostatek oxidu uhličitého. Kromě oxidu uhličitého rostlina také vyžaduje vodu pro chemickou reakci, která vytváří cukr. Každá molekula cukru produkovaná rostlinou vyžaduje šest molekul vody. Molekuly vody poskytují vodík, přičemž zbývající kyslík zůstává jako odpadní produkt. Pokud množství vody, které je k dispozici, nestačí k dokončení procesu, fotosyntéza se zastaví, dokud nebude k dispozici více vody.
Časové okno
Ačkoli se rychlost fotosyntézy liší mezi rostlinnými druhy a faktory prostředí, je možné určit přesnou rychlost fotosyntézy konkrétní rostliny. V experimentu prováděném na University of Colorado byla testována rychlost fotosyntézy dosažené listnatými listy. V tomto experimentu bylo stanoveno, že testované listy zpracovaly 44,14 ppm (díly na milion) plynu oxidu uhličitého v každé minutě fotosyntézy na každý gram povrchu listu.
