Med näringsämnen menas grundämnen som organismer med fotosyntes (exempelvis plankton) behöver för att utvecklas normalt. De viktigaste näringsämnena i havet är kväve (N) och fosfor (P). Organismerna tar oftast upp näringsämnena då de är i kemisk förening med syre (O) och väte (H): fosfor i form av fosfat (PO4), och kväve som nitrat (NO3), nitrit (NO2) eller ammonium (NH4).
Övergödning och eutrofiering
Övergödning, eller eutrofiering, av havet tolkas ofta som miljöförstöring. Men egentligen betyder eutrofiering "berikning med näring". Ett ekosystem kan vara eutroft utan att systemet är i obalans eller övergött, dvs. ekosystemet är naturligt rikt på näringsämnen som omsätts i en diversifierad näringsväv.
Vanligen jämställs dock eutrofiering med övergödning, alltså att systemet får alltför stor tillförsel av näringsämnen för att balansen ska kunna finnas kvar. Några marina arter gynnas och andra missgynnas. Till exempel kan snabbväxande alger och vissa mikroorganismer trivas bra, medan mer krävande arter som inte klarar konkurrensen slås ut.
Ett tydligt tecken på ökade halter av näringsämnen i havet är att fintrådiga och snabbväxande grön- och rödalger ökar i förekomst. Vanlig tång blir övervuxen av de fintrådiga algerna och konkurreras ut. Även ålgräsängar, som är viktiga uppväxtmiljöer för fiskyngel, drabbas hårt av de fintrådiga algerna.
Övergödningens effekter
Tillgången på näringsämnen sätter en gräns för hur stor den biologiska produktionen kan vara. En ökad tillförsel av näringsämnen till havet leder till ökad produktion av växt- och djurplankton. En ökad produktion ger mer mat till fisk och andra djur som befinner sig i det syrerika vattnet ovanför språngskiktet. Med språngskikt menas den horisontella gräns av ändrad salthalt eller temperatur som skiljer ytvatten från djupvatten.
Ökad produktion i ytvattnet gör att mycket dött organiskt material sjunker mot botten. Då det bryts ned krävs mycket syre. Då vattenutbytet mellan det övre och undre skiktet ofta är dåligt kan syrebrist lätt uppstå i vattnet under språngskiktet.
Fiskar och bottenlevande djur som maskar och musslor behöver syre för att kunna andas. I havet mäts mängden syre i milliliter syrgas per liter havsvatten, vilket förkortas ml/l. Om halten syre understiger 2 ml/l flyr fisken från området. När allt syre är förbrukat bildas svavelväte vid nedbrytningen av det organiska materialet. Svavelväte är giftigt och dödar alla bottenlevande djur som inte kan fly.
Vid syrebrist nära botten frigörs ammonium och fosfor som lagrats i sedimenten. När dessa näringsämnen sedan blandas upp i ytvattnet bidrar det till ytterligare gödning av havet.
