Hvilke to faktorer påvirker en regions fotosyntetiske produktivitet?

I motsetning til næringsstoffer som syklus gjennom økosystemer, energi flyter gjennom dem. Dette betyr at energi må komme inn i økosystemet ved et utgangspunkt, og den går deretter fra en organisme til en annen til den er oppbrukt og tapt helt. Uten det første trinnet som tillater energi å strømme inn i økosystemet, ville livet på jorden slutte å eksistere slik vi kjenner det.

Hva er ansvarlig for at energi først kan komme inn i økosystemet? Den jobben ligger hos produsenter, også kjent som autotrofer. Disse organismene er i stand til å skape sin egen kjemiske energi og gjør det ofte gjennom fotosyntese.

Disse fotosyntetiske organismer er avhengige av både tilgang til sollys og næringsstoffer for å produsere energi. Du kan måle produktiviteten og effektiviteten til fotosyntetiske organismer. Dette kalles fotosyntetisk produktivitet (eller primær produktivitet) og påvirkes direkte av det produsentene stoler på: sollys og næringsstoffer.

Fotosyntetiske organismer som planter, noen bakterier og alger er kjent som "gateway" for energi til å komme inn i økosystemer. Dette er fordi de bruker miljømessig karbondioksid, vann og solenergi (aka sollys) for å utføre

Uten dette trinnet ville det ikke være noen måte for energi å komme inn i økosystemer for etterfølgende trofiske nivåer / organismer å få tilgang til.

Fotosyntetisk produktivitet, også kalt primær produktivitet, er den hastigheten energi tilføres til organismer som biomasse hos produsenter i et økosystem (mengde materie som utgjør organismenes kropper).

Produktivitet kan måles for alle typer organismer og trofisk nivå, men for fotosyntetisk produktivitet måler spesifikt hastigheten energi tilføres biomassen til fotosyntetiske produsenter som planter, bakterier og alger.

Formelen og kjemisk reaksjon for fotosyntese ser slik ut:

6H₂O (vann) + 6CO₂ (karbondioksid) + Sollys → C₆H₁₂O₆ (glukose) + 6O₂ (oksygen)

Ser vi på disse kravene til fotosyntese, er det fornuftig at sollys og næringsstofftilgjengelighet er faktorene som påvirker primær produktivitet i økosystemer, siden det er faktorene som kreves for at fotosyntese skal forekomme.

Sollys, aka solenergi, er det som driver fotosyntese til å forekomme. I områder der det er lite eller ingen direkte sollys, vil den totale fotosyntetiske produktiviteten bli lavere siden det er mindre energi til å drive den reaksjonen.

Dette er grunnen til at det meste fotosyntetiske livet i akvatiske økosystemer bare befinner seg på overflatenivået i vannet (fra overflaten og ned til 656 fot under) siden lys egentlig ikke kan trenge noe dypere enn det.

Dette er også grunnen til at fotosyntetisk produktivitet er høyere i områder nærmere ekvator (der det er mest direkte sollys) og lavest i polarområdene. Dette er også grunnen til at områder uten noe lys har en primær produktivitetsrate på null, siden ingen fotosyntese kan finne sted.

For eksempel, a tropisk regnskog har en av de høyeste primære produktivitetsratene på grunn av sin nærhet til ekvator. EN temperert gressletter i USA ville ha en lavere produktivitet enn den tropiske regnskogen på ekvator på grunn av en lavere mengde tilgjengelig sollys på den breddegraden.

Næringsstofftilgjengelighet er den andre faktoren som påvirker en regions fotosyntetiske produktivitet. Foruten tilgang til vann og karbondioksid, trenger fotosyntetiske organismer næringsstoffer for at cellene og kloroplaster skal fungere og utføre den metabolske reaksjonen.

Forskere har funnet ut at magnesium, jern, svovel, fosfor og nitrogenholdige forbindelser er alle begrensende faktorer for fotosyntetisk produktivitet.

Hva dette betyr er at disse faktorene og næringsstoffene kan begrense hvor produktiv fotosyntese er selv om sollys er i overkant. For eksempel, åpent hav vann mottar store mengder direkte sollys. Men fordi disse farvannene har så lite liv og tilgang til næringsstoffer, er den fotosyntetiske produktiviteten veldig lav.

Næringsnivåer påvirkes av en rekke andre faktorer, inkludert:

• Nedbør
• Jordtype
• Organismer i et økosystem
• Nedbrytere
• Nitrogenfikserende bakterier
• Naturlige hendelser (vulkanutbrudd, branner, naturkatastrofer osv.)
• Hav- og / eller vindstrømmer
• Klima
• Geografisk plassering