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水深200～300ｍ以深では十分な太陽光線が届かず、植物プランクトンも光合成を行うことが出来ません。
通常こうした200ｍ以深の海水を深層水と呼んでいます。
また、200ｍ以深では植物プランクトンの光合成が行われないため有機物が少なく、さらに病原菌なども表層水に比べて非常に少なくなります。
海の中での植物プランクトンの光合成に必要な栄養素としては窒素、リン、珪素（ケイ素）、硝酸などが挙げられます。
表層ではそれらは光合成で消費されてしまうので浅いところほど少なくなっていますが、深層では光が足りないために光合成を十分に行うことが出来ず、それらの栄養素が消費されずに多く残っているのです。
海洋深層水の三大特性として共通しているものに、低水温性、富栄養性、清浄性があります。
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