Primære producenter er en grundlæggende del af et økosystem. De kan betragtes som det første og vigtigste trin i fødekæden. Sammen med nedbrydere udgør de bunden af et madnett, og sammen tæller deres befolkning mere end nogen anden del af nettet. Primære producenter forbruges af primære forbrugere (generelt planteædere), som derefter forbruges af sekundære forbrugere og så videre. Organismer øverst i kæden dør til sidst og forbruges derefter af nedbrydere, der fikser kvælstofniveauer og tilvejebringe det organiske materiale, der er nødvendigt for den næste generation af primær producenter.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Primære producenter er grundlaget for et økosystem. De danner grundlaget for fødekæden ved at skabe mad gennem fotosyntese eller kemosyntese.
Primære producenter er afgørende for et økosystems overlevelse. De lever i både akvatiske og terrestriske økosystemer og producerer kulhydrater, der er nødvendige for at de, der er højere oppe i fødekæden, kan overleve. Da de er små i størrelse og kan være modtagelige for skiftende miljøforhold, økosystemer med mere forskellige populationer af primære producenter har en tendens til at trives mere end dem med homogene populationer. Primære producenter reproducerer hurtigt. Dette er nødvendigt for at opretholde livet, da artens populationer bliver mindre, når du går længere op i fødekæden. For eksempel kan op til 100.000 pund fytoplankton være nødvendigt for at fodre svarende til kun et pund af en rovdyrart i den øverste ende af kæden.
I de fleste tilfælde bruger primære producenter fotosyntese til at skabe mad, så sollys er en nødvendig faktor for deres miljø. Imidlertid kan sollys ikke nå områder dybt i huler og i havdybderne, så nogle primære producenter har tilpasset sig for at overleve. Primære producenter i disse miljøer bruger kemosyntese i stedet.
Den akvatiske fødevarekæde
Primære akvatiske producenter inkluderer planter, alger og bakterier. I områder med lavt vand, hvor sollys kan nå bunden, er planter som tang og græs primære producenter. Hvor vandet er for dybt til sollys kan nå bunden, giver mikroskopiske planteceller kendt som fytoplankton det meste af næringen til vandlevende liv. Fytoplankton påvirkes af miljøfaktorer såsom temperatur og sollys samt tilgængeligheden af næringsstoffer og tilstedeværelsen af planteædende rovdyr.
Cirka halvdelen af al fotosyntese sker i havene. Der tager planteplankton kuldioxid og vand fra deres omgivelser, og de kan bruge energi fra solen til at skabe kulhydrater gennem processen kendt som fotosyntese. Som den primære fødekilde til zooplankton udgør disse organismer basen i fødekæden for hele havpopulationen. Til gengæld giver zooplankton, der inkluderer blæksprutter, vandmænd og fisk i larvestadiet, mad til filterfodrende organismer som toskallede svampe samt amfipoder, andre fiskelarver og små fisk. Dem, der ikke indtages med det samme, dør til sidst og driver til de lavere niveauer som detritus, hvor de kan blive fortæret af dybhavsorganismer, der filtrerer deres mad, såsom koraller.
I ferskvandsområder og lavvandede saltvandsområder inkluderer producenter ikke kun planteplankton såsom grønalger, men også vandplanter såsom hav græs og tang eller større rodfæstede planter, der vokser på overfladen af vand, såsom cattails, og giver ikke kun mad, men også ly for større vandlevende liv. Disse planter giver mad til insekter, fisk og padder.
Sollys kan ikke nå dybt på havbunden, men primære producenter trives stadig der. På disse steder samles mikroorganismer i områder som hydrotermiske åbninger og kolde siver, hvor de får deres energi fra metabolismen af omgivende uorganiske materialer, såsom kemikalier, der siver op fra havbunden snarere end fra sollys. De kan også slå sig ned på hvalekroppe og endda skibsvrag, der fungerer som en kilde til organisk materiale. De bruger processen kaldet kemosyntese til at omdanne kulstof til organisk materiale ved hjælp af hydrogen, hydrogensulfid eller metan som energikilde.
Hydrotermiske mikroorganismer trives i farvandet omkring skorstene eller “sorte rygere”, der dannes af jernsulfidaflejringerne, der er efterladt af hydrotermiske ventilationskanaler på havbunden. Disse "udluftningsmikrober" er de primære producenter på havbunden og understøtter hele økosystemer. De bruger den kemiske energi, der findes i mineralerne i den varme kilde til at skabe hydrogensulfid. Selvom hydrogensulfid er giftigt for de fleste dyr, har organismer, der lever ved disse hydrotermiske åbninger, tilpasset sig og trives i stedet.
Andre mikrober, der almindeligvis findes på rygere, inkluderer Archaea, som høster hydrogengas og frigiver metan og grønne svovlbakterier. Dette kræver både kemisk energi og lysenergi, den sidstnævnte, som de får fra den lille radioaktive glød, der udsendes af geotermisk opvarmede klipper. Mange af disse litotropiske bakterier skaber måtter rundt om udluftningen, der måler op til 3 centimeter tykke og tiltrække primære forbrugere (græssere som snegle og skælorm), som igen tiltrækker større rovdyr.
Jordbaseret fødekæde
Den jord- eller jordfødevarekæde består af et stort antal forskellige organismer, der spænder fra mikroskopiske enkeltcellede producenter til synlige orme, insekter og planter. De primære producenter inkluderer planter, lav, mos, bakterier og alger. Primære producenter i et jordbaseret økosystem lever i og omkring organisk materiale. Da de ikke er mobile, lever de og vokser, hvor der er næringsstoffer til at opretholde dem. De tager næringsstoffer fra organisk materiale, der er tilbage i jorden af nedbrydere og omdanner dem til mad for sig selv og andre organismer. Som deres akvatiske modstykker bruger de fotosyntese til at omdanne næringsstoffer og organiske materialer fra jorden til fødekilder for at give næring til andre planter og dyr. Fordi disse organismer har brug for sollys til at behandle næringsstoffer, lever de på eller nær jordoverfladen.
På samme måde som havbunden når sollyset ikke dybt ned i hulerne. Af denne grund er bakteriekolonier i nogle kalkstenshuler kemoautotrofe, også kendt som "sten spisning." Disse bakterier, ligesom dem i havdybden, får deres nødvendig næring fra nitrogen-, svovl- eller jernforbindelser, der findes i eller på overfladen af klipper, der er ført derhen af vand, der siver gennem det porøse overflade.
Hvor vandet møder land
Mens vand- og landøkosystemer stort set er uafhængige af hinanden, er der steder, hvor de krydser hinanden. På disse punkter er økosystemerne indbyrdes afhængige. Bredden af vandløb og floder leverer for eksempel nogle af fødekilderne til at understøtte strømens fødekæde; landorganismer forbruger også vandorganismer. Der har en tendens til at være en større mangfoldighed af organismer, hvor de to mødes. Højere niveauer af fytoplankton, sandsynligvis på grund af større tilgængelighed af næringsstoffer og længere "opholdstid", er fundet i sumpsystemer end i nærliggende kystmundinger. Målinger af fytoplanktonproduktion har vist sig at være højere nær kyster i områder, hvor næringsstoffer fra landet i det væsentlige "befrugter" havet med nitrogen og fosfor. Andre faktorer, der påvirker fytoplanktonproduktionen på en kystlinje, inkluderer mængden af sollys, vandtemperatur og fysiske processer såsom vind- og tidevandsstrømme. Som man kunne forvente i betragtning af disse faktorer, kan fytoplanktonblomstring være en sæsonbestemt forekomst med højere niveauer registreret, når miljøforholdene er mere fordelagtige.
Primære producenter under ekstreme forhold
Et tørt ørkenøkosystem har ikke en ensartet vandforsyning, så dets primære producenter, såsom alger og lav, bruger nogle perioder i en inaktiv tilstand. Sjældne regn medfører korte perioder med aktivitet, hvor organismer handler hurtigt for at producere næringsstoffer. I nogle tilfælde opbevares disse næringsstoffer og frigives kun langsomt i forventning om den næste regnbegivenhed. Det er denne tilpasning, der gør det muligt for ørkenorganismer at overleve på lang sigt. Disse poikilohydriske planter findes på jord og sten samt nogle bregner og andre planter og er i stand til at skifte mellem aktive og hvilende faser afhængigt af om de er våde eller tørre. Skønt når de er tørre, ser de ud til at være døde, de er faktisk i sovende tilstand og transformeres med den næste nedbør. Efter en regn bliver alger og lav fotosyntetisk aktive og (på grund af deres evne til at reproducere hurtigt) give en fødekilde til organismer på højere niveau, før ørkenvarmen får vandet til fordampe.
I modsætning til forbrugere på højere niveau som fugle og ørkendyr er primære producenter ikke mobile og kan ikke flytte til gunstigere forhold. Et økosystems chancer for at overleve stiger med en større mangfoldighed af producenter, når temperatur og regn ændres efter sæson. Betingelser, der er rigtige for en organisme, er muligvis ikke for en anden, så det gavner økosystemet, når man kan være i dvale, mens en anden trives. Andre faktorer såsom mængden af sand eller ler i jord, saltholdighedsniveauet og tilstedeværelsen af sten eller sten påvirker vandretentionen og påvirker også primærproducenters evne til at formere sig.
På den anden ekstreme side er områder, der er kolde meget af tiden, såsom Arktis, ikke i stand til at understøtte meget planteliv. Livet på tundraen er meget det samme som i en tør ørken. Varierende forhold betyder, at organismer kun kan trives i bestemte årstider, og mange, inklusive primære producenter, findes i et hvilende stadium en del af året. Lav og mos er de mest almindelige primære producenter af tundraen.
Mens nogle arktiske moser lever under sneen, lige over permafrosten, lever andre arktiske planter under vandet. Smeltningen af havis om foråret sammen med den øgede tilgængelighed af sollys udløser alger i den arktiske region. Områder med højere nitratkoncentrationer viser højere produktivitet. Dette fytoplankton blomstrer under isen, og når isniveauet tyndes og når sit årlige minimum, sænkes produktionen af alger. Dette har tendens til at falde sammen med algernes bevægelse ind i havet, når isniveauet i bunden smelter. Produktionsstigninger svarer til perioder med stigning i isfortykning om efteråret, mens der stadig er betydeligt sollys. Når havisen smelter, frigives isalgerne i vandet og føjes til planteplanktonblomstringen, hvilket påvirker det polære marine fødevæv.
Dette skiftende mønster for havisens vækst og smelte sammen med en tilstrækkelig næringsstofforsyning synes at være nødvendig for produktionen af isalger. Ændrede forhold såsom en tidligere eller hurtigere issmeltning kan reducere niveauet af isalger, og en ændring i tidspunktet for algernes frigivelse kan påvirke forbrugernes overlevelse.
Sundhedsskadelig algblomstring
Algblomster kan forekomme i næsten enhver vandmasse. Nogle kan misfarve vandet, have en dårlig lugt eller gøre vandet eller fisken smag dårlig, men ikke være giftig. Det er imidlertid umuligt at fortælle sikkerheden ved en algeblomstring ved at se på den. Der er rapporteret om skadelig algblomstring i alle kyststater i USA såvel som i ferskvand i mere end halvdelen af staterne. De forekommer også i brakvand. Disse synlige kolonier af cyanobakterier eller mikroalger kan være til stede i en række farver såsom rød, blå, grøn, brun, gul eller orange. En skadelig algeblomstring vokser hurtigt og påvirker dyre-, menneskers og miljøsundheden. Det kan producere toksiner, der kan forgifte enhver levende ting, der kommer i kontakt med det, eller det kan forurene vandlevende liv og forårsage sygdom, når en person eller et dyr spiser den inficerede organisme. Disse blomster kan være forårsaget af en stigning i næringsstoffer i vandet eller ændringer i havstrømme eller temperatur.
Selvom få arter af fytoplankton producerer disse toksiner, kan endda gavnligt fytoplankton være skadeligt. Når disse mikroorganismer formerer sig for hurtigt og skaber en tæt måtte på vandoverfladen, resulterende overbefolkning kan forårsage hypoxi eller lave iltniveauer i vandet, hvilket forstyrrer økosystem. Såkaldte "brune tidevand" kan, selvom det ikke er giftigt, dække store områder af vandoverfladen og forhindre sollys fra at nå nedenunder og efterfølgende dræbe de planter og organismer, der er afhængige af dem for liv.
