I fondali delle Secche di Tor Paterno, sviluppandosi a profondità comprese tra i 18 e 45 m di profondità, risentono della radiazione solare che penetra nella colonna d’acqua e del suo graduale assorbimento in profondità. Ne consegue una vera e propria zonazione dei popolamenti costituiti dalla pianta marina Posidonia oceanica e da alghe adattate a diverse condizione di luminosità. Gli organismi vegetali creano praterie, foreste e nuovo substrato duro calcareo che fornisce diverse opportunità ecologiche alla fauna associata.

La P. oceanica è una pianta endemica del Mar Mediterraneo, ovvero è presente esclusivamente nel mare nostrum. Si tratta di una pianta superiore che, diversamente dalle alghe, è caratterizzata dalla presenza di strutture complesse e differenziate: radici, fusto (denominato rizoma), foglie e riproduzione per mezzo di fiori, frutti e semi. Le radici ancorano saldamente la pianta e permettono ai rizomi di svilupparsi su substrato roccioso o sabbioso. Dai rizomi si originano i fasci fogliari, che portano un numero variabile di foglie nastriformi, lunghe fino a 1 m. Le foglie vengono rinnovate ciclicamente: la pianta le perde in autunno e in inverno, ma non si presenta mai del tutto priva di esse! Seppur infrequentemente, la Posidonia può fiorire: le infiorescenze si sviluppano in autunno. L’impollinazione avviene attraverso le correnti marine. I frutti, chiamate “olive di mare” a causa della somiglianza con olive verdi galleggiano nell’acqua e, giunti a maturazione, rilasciano il seme che si deposita sul fondo del mare.

La Posidonia è in grado di formare la matte, ovvero una struttura permanente costituita da sedimento e un fitto intreccio di detrito proveniente dalla pianta: rizomi, radici, sabbia, detrito e foglie in decomposizione. Questa formazione è molto simile al suolo che si sviluppa in ambienti terrestri.

La Posidonia oceanica che forma estese praterie che costituiscono l’ecosistema più produttivo della fascia costiera. Queste praterie rivestono un ruolo importantissimo per la loro estensione e la stabilità nel tempo, potendo persistere per migliaia di anni. Le praterie sono ambienti estremamente complessi che offrono rifugio, protezione e opportunità ecologiche a tantissime specie: sono perciò universalmente riconosciute come ecosistemi importantissimi per il mantenimento della biodiversità.

I fondali rocciosi dell’AMP meno profondi sono caratterizzati dalla presenza di alghe brune appartenenti agli ordini Dictyotales (Dictyota spp.) e Fucales (Cystoseira/Ericaria spp.). Queste alghe assorbono in maniera estremamente efficiente i nutrienti presenti in acqua, abbondanti la prossimità con la foce del Tevere, e proliferano abbondantemente soprattutto sui substrati poco inclinati dove l’incidenza della radiazione luminosa è maggiore.

I talli (termine riferito alle strutture degli organismi algali, per differenziarli dalle più complesse strutture delle piante) delle alghe brune sono tipicamente eretti, ramificati e possono raggiungere dimensioni di poche decine di cm. Grazie a degli adattamenti specifici si ancorano saldamente al substrato e resistono alle forti correnti che spazzano la sommità delle Secche. Le alghe brune formano dense ed estese foreste che ondeggiano sotto l’azione della corrente e forniscono habitat e nutrimento a numerose specie marine, tra cui molti pesci.

Le alghe rosse incrostanti sono caratterizzate dalla presenza di carbonato di calcio (CaCO₃) nella parete cellulare: questo conferisce loro una consistenza dura, coriacea, e permette alle loro strutture di mantenersi nel tempo, anche dopo la morte dell’organismo, analogamente ai coralli delle barriere coralline. Le alghe rosse incrostanti aderiscono a rocce, conchiglie, e altre superfici marine, formando strati che possono variare in spessore e colore: appaiono rosso, rosa o viola. Grazie ai loro pigmenti fotosintetizzanti altamente specializzati, queste alghe sono in grado di ricavare energia anche in condizione di scarsa illuminazione, colonizzando perciò substrati anche a decine di metri di profondità. La loro capacità di fotosintesi e di generazione di nuova biomassa algale è il cuore pulsante della biocostruzione del coralligeno. Le principali specie biocostruttrici del coralligeno appartengono ai generi Mesophyllum spp., Lithophyllum spp. e Peyssonnelia spp.