พืชน้ำมักจะสามารถเข้าถึงคาร์บอนอนินทรี 2 ชนิดได้คือ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และไบคาร์บอเนต (HCO3 -) พืชน้ำส่วนใหญ่ชอบ CO2 มากกว่าไบคาร์บอเนต เพราะสามารถนำมาใช้จากสภาพแวดล้อมได้เลยโดยไม่ต้องใช้พลังงงานไดๆ และ พืชน้ำจำนวนมากไม่สามารถใช้ประโยชน์โดยตรงจากไบคาร์บอเนตในกระบวนการสังเคราะห์แสงได้ การนำ CO2 มาใช้ประโยชน์ทั่วไปของพืชน้ำถูกแสดงผลโดยมีลักษณะเป็นกราฟในรูปที่ 2B ความโค้งของเส้นโค้งแตกต่างกันเล็กน้อยจากเส้นโค้งของกราฟแสง คือมันไม่เชิงเป็นเส้นตรงแม้แต่ในกรณีที่ CO2 มีความเข้มข้นน้อยมาก นอกจากนั้นเรายังสามารถกำหนดจุดการชดเชยปริมาณ CO2 ได้ดังนี้ หากปริมาณ CO2 ที่ความเข้มข้นต่ำกว่าจุดชดเชย ผลในการสังเคราะห์แสงสุทธิจะเป็นเชิงลบในขณะที่ความเข้มข้นสูงกว่าจุดดังกล่าว การสังเคราะห์แสงสุทธิเป็นบวก หนึ่งในเส้นโค้งที่มีจุด CO2 เป็นศูนย์นั้น แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการนำไบคาร์บอเนตมาใช้แทน ซึ่งมีผลทำให้การสังเคราะห์แสงยังคงเป็นไปในทางบวกแม้ว่า CO2 จะไม่มีเลย นี้ก็เพราะ ต้นไม้น้ำสามารถใช้ไบคาร์บอเนตเป็นแหล่งของคาร์บอนนินทรีย์แทนได้ ในการสังเคราะห์แสง
ในธรรมชาติความเข้มข้นของ CO2 ในน้ำมักจะมีมากกว่าในอากาศ ถึงจะเป็นเช่นนั้นแต่พืชน้ำจะได้รับ CO2 ในปริมาณที่ต่ำกว่า ทั้งนี้เป็นเพราะการเคลื่อนไหวและการดูดซับที่ช้าของกาซต่างๆในน้ำที่มีการแพร่กระจายลดลงในอัตราส่วนที่น้อยกว่าในอากาศถึง 10,000 เท่า ดังนั้นถึงแม้ว่าความเข้มข้นของ CO2 ในหลายแหล่งน้ำและแม่น้ำอาจจะมีปริมาณมากกว่าในอากาศ, แต่ด้วยการเคลื่อนไหวที่ช้าของกาซต่างๆในน้ำจึงนำไปสู่ข้อจำกัดของ CO2 และข้อจำกัดในการเจริญเติบโตของพืชน้ำ ใบบางๆ โดยทั่วไปของพืชน้ำก็เพื่อทำให้ง่ายในการจับ CO2 ที่จำกัด ส่วนหนึ่งเพราะใบที่บางนั้นมีชั้นเนื้อเยื้อน้อยซึ่ง ทำให้ CO2 ซึมผ่านเข้าได้เร็ว และ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะเมื่อ CO2 เข้าสู่ใบแล้วไม่ต้องเดินทางนานก่อนที่จะถูกรวมกับคาร์โบไฮเดรตในการ สังเคราะห์แสง ที่มีความสำคัญไปกว่านั้นคือ ความสามารถของพืชเพื่อควบคุมปริมาณเอนไซม์ (FX Rubisco และ Pepcarboxylase) ที่จะมีส่วนในการตรึงคาร์บอน ในกรณีที่ CO2 ต่ำ พืชอาจใช้พลังงานมากขึ้นเพื่อสร้างเอนไซม์ที่ช่วยในกระบวนการของการดูดซึมหรือ การตรึง CO2 เพื่อบรรเทาผลกระทบของข้อจำกัดของ CO2 พืชบางชนิดนอกจากนี้ยังสามารถผลิต iso enzymes ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่มีองค์ประกอบเคมีที่แตกต่างออกไป ก็เพื่อเป็นผลให้กระบวนการใช้ และความสัมพันธ์กับ CO2 เปลี่ยนไปตามแก่ปริมาณการดูดซึม CO2 มันยังไม่ชัดเจนถึงความสำคัญ iso enzymes อยู่ในกระบวนการของการดูดซึม CO2 และ ในข้อเขียนทางวิทยาศาสตร์ iso enzymes มักจะเกี่ยวข้องกับสภาพอุณหภูมิในพืช
ผลกระทบทางนิเวศวิทยาของความสัมพันธ์ระหว่างแสง และ CO2 นั้นเห็นชัดเจน ตัวอย่างเช่น ถ้าเพิ่มความพร้อมของ CO2 และ เพิ่มประสิทธิภาพการใช้ไฟ มันอาจช่วยให้พืชน้ำสามารถอาศัยอยู่ในที่ลึกมากขึ้น โดยที่แสงสว่างอาจมีน้อยลง แต่ความเข้มข้นของ CO2 จะสูงขึ้นเนื่องจาก การสะสมในดินตะกอน แสงสว่างที่มากจะช่วยให้พืชน้ำลดจุดชดเชย CO2 (Maberly ปี 1983 Maberly 1985) ซึ่งอาจเป็นประโยชน์เฉพาะพวกพืชสังเคราะห์แสงที่อยู่หน้าดินที่ดูเหมือนเสื่อที่ขึ้นในน้ำตื้น ในสภาพแวดล้อมดังกล่าว แสงสว่างจึงมีมากมายในขณะที่ความเข้มข้นของ CO2 ภายในพื้นเสื่อต่ำเนื่องจากน้ำตื้นจึงมีพื้นที่แลกเปลี่ยนกาซน้อย ในกรณีนี้ การปฏิสัมพันธ์ระหว่างแสง และ CO2 อาจทำให้กระบวนการสังเคราะห์แสงของสิ่งมีชีวิต เพื่อแยก CO2 มีประสิทธิภาพมากขึ้น อันเป็นผลชดเชยมาจาก CO2 ที่มีน้อย
Andersen (1999) Interactions between light and inorganic carbon stimulate the growth of Riccia fluitans L. Report from The Freshwater Biological Laboratory, University of Copenhagen (e-mail tandersen@zi.ku.dk), in Danish.
Maberly (1983) The interdependence of photon irradiance and free carbon dioxide or bicarbonate concentrations on the photosynthetic compensation points of freshwater plants. New Phytologist 93: 1-12.
Maberly (1985) Photosynthesis by Fontinalis antipyretica. I. Interaction between photon irradiance, concentration of carbon dioxide and temperature. New Phytologist 100, 127-140.
Madsen (1993) Growth and photosynthetic acclimation by Ranunculus aquatilis L. in response to inorganic carbon availability. New Phytologist 125: 707-715.
Madsen and Sand-Jensen (1994) The interactive effect of light and inorganic carbon on aquatic plants growth. Plant, Cell and Environment 17: 955-962.
ในธรรมชาติความเข้มข้นของ CO2 ในน้ำมักจะมีมากกว่าในอากาศ ถึงจะเป็นเช่นนั้นแต่พืชน้ำจะได้รับ CO2 ในปริมาณที่ต่ำกว่า ทั้งนี้เป็นเพราะการเคลื่อนไหวและการดูดซับที่ช้าของกาซต่างๆในน้ำที่มีการแพร่กระจายลดลงในอัตราส่วนที่น้อยกว่าในอากาศถึง 10,000 เท่า ดังนั้นถึงแม้ว่าความเข้มข้นของ CO2 ในหลายแหล่งน้ำและแม่น้ำอาจจะมีปริมาณมากกว่าในอากาศ, แต่ด้วยการเคลื่อนไหวที่ช้าของกาซต่างๆในน้ำจึงนำไปสู่ข้อจำกัดของ CO2 และข้อจำกัดในการเจริญเติบโตของพืชน้ำ