Многие неконсервативные свойства воды связаны с колебаниями, обусловленными активностью фотоавтотрофных организмов, в том числе водных макрофитов, бентических водорослей (перифитон), фитопланктона, нитчатых водорослей и некоторых видов бактерий. Фотосинтез — процесс, в результате которого диоксид углерода превращается в органическое вещество, проще всего описывается следующим уравнением:

Фотосинтез осуществляется в присутствии света, хлорофилла и некоторых ферментов. Поскольку в процессе фотосинтеза в результате серии сложных реакций образуется много промежуточных веществ, уравнение (1) не полностью описывает этот процесс. Процесс фотосинтеза происходит в электронной транспортной системе, и в нем участвуют такие вещества, как АТФ (аденозинтрифосфат), АДФ (аденозиндифосфат) и НАДФ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат). Изменения, которые происходят в этих веществах в результате фиксации диоксида углерода в процессе фотосинтеза, могут быть выражены следующим образом (Steemann Nielsen, 1975):

Большинство фотоавтотрофных организмов поглощает свет с длиной волны от 350 до 700 нм, в то время как автотрофные бактерии поглощают свет с длиной волны до 900 нм. Это, по-видимому, связано со способностью бактерий утилизировать химическую энергию для увеличения своей биомассы (Steemann Nielsen, 1975). Для большинства растений фотосинтез представляет собой реакцию на свет определенной длины волны в видимом диапазоне. При попадании света в воду он рассеивается или поглощается с глубиной в результате абсорбции и рассеяния. Коэффициент вертикального рассеяния света в воде может быть выражен следующим уравнением (Steemann Nielsen, 1975):

где Ez — излучение на горизонтальной плоскости на глубине z (м); E0 — излучение непосредственно под поверхностью воды; e — основание натурального логарифма; K — коэффициент ослабления.
Из уравнения (3) следует, что с увеличением глубины интенсивность света быстро убывает.

---