Karbon Anorganik Terlarut (Dissolved Inorganic Carbon) yang dibutuhkan tanaman untuk syarat fotosintesis dalam air tawar terdapat dalam empat senyawa yang berbeda dalam kesetimbangan satu sama lain. Empat senyawa DIC adalah; karbon dioksida (CO2), asam karbonat (H2CO3), bikarbonat (HCO3-), dan karbonat (CO3 =).

Jumlah total DIC sangat menentukan kapasitas buffer air tawar, dan rasio senyawa karbon terlarut ini dengan satu sama lain sangat menentukan pH. Karbon dioksida mudah larut dalam air. Pada kesetimbangan udara, konsentrasi CO2 di udara dan air kira-kira sama di sekitar 0,5 mg / L. Sayangnya, CO2 berdifusi sekitar sepuluh ribu kali lebih lambat dalam air daripada di udara. Masalah ini diperparah oleh lapisan yang relatif tebal yang mengelilingi daun tanaman air (disebut lapisan unstrirred) sehingga gas dan nutrisi harus berdifusi untuk mencapai daun tanaman. Lapisan ini sekitar 0,5 mm tebal, yang berarti sepuluh kali lebih tebal daripada tanaman di darat (terestrial). Hasilnya adalah bahwa sekitar 30 mg / L CO2 bebas diperlukan untuk menjenuhkan fotosintesis pada tanaman air terendam.

Karena difusivitas CO2 yang rendah di dalam air, maka diperlukan konsentrasi CO2 yang tinggi untuk memenuhi persyaratan fotosintesis . Tanaman air telah beradaptasi dengan keterbatasan CO2 dalam beberapa cara. Mereka memiliki daun yang tipis. Hal ini berguna untuk mengurangi/ mengkompensasi ketebalan lapisan unstirred. Tanaman yang terendam memiliki saluran udara yang luas, yang disebut aerenkim, yang memungkinkan gas untuk bergerak bebas di seluruh tanaman. Hal ini memungkinkan CO2 yang dihembuskan akan terperangkap di dalam tanaman . Akhirnya, banyak spesies tanaman air yang mampu berfotosintesis menggunakan bikarbonat serta CO2. Hal ini penting, karena pada nilai pH antara 6,4 dan 10,4 mayoritas DIC di air tawar ada dalam bentuk bikarbonat.

Untuk aquarist, pasokan CO2 dapat ditambah dengan dua cara. Kedua metode bekerja dengan meningkatkan laju difusi CO2 ke dalam tanaman. Pertama, tingkat pergerakan air di akuarium dapat ditingkatkan (water flow). Ini akan mengurangi ketebalan lapisan batas dan memastikan bahwa tingkat CO2 berada pada kesetimbangan udara. Metode ini murah, mudah diterapkan dan akan menghasilkan pertumbuhan yang sangat baik dari tanaman air bawah kondisi minim CO2 terlarut. Kedua, CO2 dapat disuntikkan ke dalam akuarium. Metode ini bisa mahal, dan jika dilakukan tidak benar, dapat mematikan ikan. Metode yang terakhir ini hanya penting, namun, jika ada fluktuasi pH harian yang signifikan dalam akuarium, atau jika spesies tanaman yang dibudidayakan benar-benar tidak dapat menggunakan bikarbonat (seperti Cabomba sp.).

Chlorophyl tanaman menyerap cahaya pada panjang gelombang dari 400-700 nm. Ini disebut Photosynthetically Active Radiation (PAR). Intensitas penuh, sinar matahari alami adalah sekitar 2.000 umoles / m2 / s, atau 100 Klux, dari PAR. Intensitas cahaya dilemahkan dengan cepat di air tawar, sehingga tanaman air terendam menerima jauh lebih sedikit dari jumlah ini.

Tanaman air terendam menyesuaikan diri dengan tingkat cahaya yang rendah. Misalnya, kloroplas tanaman air, yang merupakan organel yang mengandung klorofil, sering berada di lapisan atas sel daun untuk memastikan bahwa cahaya sebanyak mungkin diserap. Tanaman air juga memiliki titik kompensasi cahaya rendah (LCP). LCP adalah titik di mana laju fotosintesis sama dengan laju respirasi dan pertumbuhan berhenti. Hal ini memungkinkan mereka untuk tumbuh dikedalaman yang hanya menerima 1 sampai 4% sinar matahari penuh (20 sampai 80 umoles / m2 / s PAR).

Hanya lampu halida logam dapat memberikan tingkat intensitas cahaya lebih tinggi. Intensitas menengah dapat diberikan oleh 2 sampai 4 Watt per galon lampu neon. Pada tingkat ini intensitas, fotosintesis tidak akan berada di level tertinggi, tetapi masih lebih besar dari respirasi. Pada intensitas minim 2 Watts per galon hanya spesies toleran yang mampu berkembang. Sebenarnya ada bukti yang jelas dalam literatur ilmiah bahwa tanaman air tawar dapat mempertahankan tingkat pertumbuhan yang tinggi di bawah cahaya neon (fluorescent light) putih (cool white) .
(sumber : A basic introduction to the physiology and ecology of aquatic plants : Dave Huebert)

Catatan penting :
1. Tanaman air mendapatkan carbon terlarut tidak hanya dalam bentuk CO2, tapi juga bisa dalam bentuk asam karbonat, bikarbonat dan karbonat. Pada beberapa spesies tanaman air telah beradaptasi untuk mengkompensasi masalah difusivitas yang rendah terhadap CO2. Kita tetap dapat menikmati hobbi aquascape meskipun tanpa injeksi CO2 (dengan alasan tingginya biaya) dengan memilih tanaman air yang telah mampu mengembangkan adaptasi terhadap tuntutan persyaratan CO2 ini.
2. Tingkat difusi CO2 terlarut yang bersumber dari respirasi fauna dapat ditingkatkan dengan memberikan arus dalam air/pergerakan air aquarium (water flow) tanpa menimbulkan gejolak air. Ini mengapa diciptakan perlengkapan lily pipe.