O que são produtores primários?

Os produtores primários são uma parte básica de um ecossistema. Eles podem ser considerados o primeiro e mais importante passo na cadeia alimentar. Junto com os decompositores, eles constituem a base de uma teia alimentar e, juntos, suas populações são mais numerosas do que qualquer outra parte da teia. Os produtores primários são consumidos pelos consumidores primários (geralmente herbívoros), que são então consumidos pelos consumidores secundários e assim por diante. Organismos no topo da cadeia eventualmente morrem e são consumidos por decompositores, que corrigem o níveis de nitrogênio e fornecer o material orgânico necessário para a próxima geração de produtores.

TL; DR (muito longo; Não li)

Os produtores primários são a base de um ecossistema. Eles formam a base da cadeia alimentar, criando alimentos por meio da fotossíntese ou quimiossíntese.

Os produtores primários são vitais para a sobrevivência de um ecossistema. Eles vivem em ecossistemas aquáticos e terrestres e produzem carboidratos necessários para a sobrevivência dos que estão em níveis mais altos na cadeia alimentar. Uma vez que são pequenos em tamanho e podem ser suscetíveis a mudanças nas condições ambientais, os ecossistemas com populações mais diversas de produtores primários tendem a prosperar mais do que aquelas com populações homogêneas. Os produtores primários se reproduzem rapidamente. Isso é necessário para sustentar a vida à medida que as populações das espécies diminuem à medida que você avança na cadeia alimentar. Por exemplo, até 100.000 libras de fitoplâncton podem ser necessárias para alimentar o equivalente a apenas uma libra de uma espécie de predador na extremidade superior da cadeia.

Na maioria dos casos, os produtores primários usam a fotossíntese para criar alimentos, então a luz solar é um fator necessário para seu ambiente. No entanto, a luz do sol não pode atingir áreas profundas em cavernas e nas profundezas do oceano, por isso alguns produtores primários se adaptaram para sobreviver. Os produtores primários nesses ambientes usam quimiossíntese em vez disso.

Os produtores primários aquáticos incluem plantas, algas e bactérias. Em áreas de águas rasas, onde a luz solar é capaz de atingir o fundo, plantas como algas marinhas e gramíneas são os produtores primários. Onde a água é muito profunda para que a luz solar alcance o fundo, células microscópicas de plantas conhecidas como fitoplâncton fornecem a maior parte do sustento para a vida aquática. O fitoplâncton é afetado por fatores ambientais como temperatura e luz solar, bem como pela disponibilidade de nutrientes e pela presença de predadores herbívoros.

Cerca de metade de toda a fotossíntese acontece nos oceanos. Lá, o fitoplâncton retira dióxido de carbono e água de seus arredores e pode usar a energia do sol para criar carboidratos por meio do processo conhecido como fotossíntese. Como fonte primária de alimento para o zooplâncton, esses organismos formam a base da cadeia alimentar de toda a população do oceano. Por sua vez, o zooplâncton, que inclui copépodes, medusas e peixes na fase larval, fornece alimento para organismos que se alimentam de filtros, como bivalves e esponjas, bem como anfípodes, outras larvas de peixes e pequenos peixe. Aqueles que não são consumidos imediatamente morrem e vão para os níveis mais baixos como detritos, onde podem ser consumidos por organismos do fundo do mar que filtram seus alimentos, como corais.

Em áreas de água doce e áreas rasas de água salgada, os produtores incluem não apenas fitoplâncton, como algas verdes, mas também plantas aquáticas, como o mar gramíneas e algas marinhas ou plantas com raízes maiores que crescem na superfície da água, como taboas, e fornecem não apenas alimento, mas também abrigo para maiores vida aquática. Essas plantas fornecem alimento para insetos, peixes e anfíbios.

A luz do sol não atinge o fundo do oceano, mas os produtores primários ainda prosperam lá. Nesses locais, os microrganismos se acumulam em áreas como fontes hidrotermais e infiltrações de frio, de onde obtêm sua energia de o metabolismo dos materiais inorgânicos circundantes, como os produtos químicos que vazam do fundo do mar, em vez de luz solar. Eles também podem se estabelecer em carcaças de baleias e até mesmo em naufrágios, que funcionam como fonte de matéria orgânica. Eles usam o processo chamado quimiossíntese para converter carbono em matéria orgânica usando hidrogênio, sulfeto de hidrogênio ou metano como fonte de energia.

Microrganismos hidrotérmicos prosperam nas águas ao redor das chaminés ou “fumaça negra” que se formam a partir dos depósitos de sulfeto de ferro deixados pelas fontes hidrotermais no fundo do oceano. Esses "micróbios de ventilação" são os principais produtores no fundo do oceano e sustentam ecossistemas inteiros. Eles usam a energia química encontrada nos minerais da fonte termal para criar sulfeto de hidrogênio. Embora o sulfeto de hidrogênio seja tóxico para a maioria dos animais, os organismos que vivem nessas fontes hidrotermais se adaptaram e, em vez disso, prosperam.

Outros micróbios comumente encontrados em fumantes incluem Archaea, que coleta gás hidrogênio e libera metano e bactérias verdes sulfurosas. Isso requer energia química e luminosa, esta última obtida do leve brilho radioativo emitido por rochas aquecidas geotermicamente. Muitas dessas bactérias litotrópicas criam tapetes ao redor do respiradouro que medem até 3 centímetros de espessura e atraem consumidores primários (pastores como caracóis e vermes), que por sua vez atraem predadores maiores.

A cadeia alimentar terrestre ou do solo é composta por um grande número de diversos organismos, desde produtores unicelulares microscópicos até vermes, insetos e plantas visíveis. Os produtores primários incluem plantas, líquenes, musgo, bactérias e algas. Os produtores primários em um ecossistema terrestre vivem dentro e ao redor da matéria orgânica. Como não são móveis, vivem e crescem onde há nutrientes para sustentá-los. Eles pegam os nutrientes da matéria orgânica deixada no solo pelos decompositores e os transformam em alimentos para si próprios e para outros organismos. Como suas contrapartes aquáticas, eles usam a fotossíntese para converter nutrientes e materiais orgânicos do solo em fontes de alimento para nutrir outras plantas e animais. Como esses organismos precisam da luz solar para processar nutrientes, eles vivem na superfície do solo ou próximos a ela.

Semelhante ao fundo do oceano, a luz do sol não atinge as profundezas das cavernas. Por esse motivo, as colônias de bactérias em algumas cavernas de calcário são quimioautotróficas, também conhecidas como "comedoras de pedras". Essas bactérias, como aquelas nas profundezas do oceano, obtêm seus nutrição necessária do nitrogênio, enxofre ou compostos de ferro encontrados em ou na superfície das rochas que foram transportados até lá pela água que escoa através dos poros superfície.

Embora os ecossistemas aquáticos e terrestres sejam amplamente independentes um do outro, há lugares onde eles se cruzam. Nesses pontos, os ecossistemas são interdependentes. As margens de riachos e rios, por exemplo, fornecem algumas das fontes de alimentos para apoiar a cadeia alimentar do riacho; organismos terrestres também consomem organismos aquáticos. Tende a haver uma maior diversidade de organismos onde os dois se encontram. Níveis mais elevados de fitoplâncton, provavelmente devido à maior disponibilidade de nutrientes e maior tempo de “residência”, foram encontrados em sistemas de pântanos do que em estuários costeiros próximos. As medições da produção de fitoplâncton foram encontradas para ser mais altas perto das linhas costeiras em áreas onde os nutrientes da terra essencialmente “fertilizam” o oceano com nitrogênio e fósforo. Outros fatores que afetam a produção de fitoplâncton em uma linha costeira incluem a quantidade de luz solar, temperatura da água e processos físicos, como vento e correntes de maré. Como seria de se esperar, dados esses fatores, o florescimento do fitoplâncton pode ser uma ocorrência sazonal, com níveis mais elevados registrados quando as condições ambientais são mais vantajosas.

Um ecossistema de deserto árido não tem um suprimento consistente de água, então seus produtores primários, como algas e líquenes, passam alguns períodos de tempo em um estado inativo. Chuvas infrequentes provocam breves períodos de atividade em que os organismos agem rapidamente para produzir nutrientes. Em alguns casos, esses nutrientes são armazenados e apenas liberados lentamente, em antecipação ao próximo evento de chuva. É essa adaptação que possibilita aos organismos do deserto sobreviver a longo prazo. Encontradas no solo e nas pedras, bem como em algumas samambaias e outras plantas, essas plantas poiquilohídricas são capazes de fazer a transição entre as fases ativa e de repouso, dependendo se estão úmidas ou secas. Embora quando eles estão secos, eles parecem estar mortos, eles estão na verdade em um estado dormente e se transformam com a próxima chuva. Depois de uma chuva, algas e líquenes tornam-se fotossinteticamente ativos e (devido à sua capacidade de se reproduzir rapidamente) fornecer uma fonte de alimento para organismos de nível superior antes que o calor do deserto faça com que a água evaporar.

Ao contrário dos consumidores de nível superior, como pássaros e animais do deserto, os produtores primários não são móveis e não podem se mudar para condições mais favoráveis. As chances de sobrevivência de um ecossistema aumentam com uma maior diversidade de produtores conforme a temperatura e as chuvas mudam de acordo com a estação. As condições certas para um organismo podem não ser para outro, portanto, é benéfico para o ecossistema quando um pode estar dormente enquanto outro prospera. Outros fatores como a quantidade de areia ou argila no solo, o nível de salinidade e a presença de rochas ou pedras afetam a retenção de água e também influenciam a capacidade de multiplicação dos produtores primários.

No outro extremo, áreas que são frias na maior parte do tempo, como o Ártico, são incapazes de sustentar muitas plantas. A vida na tundra é muito parecida com a de um deserto árido. As condições variáveis ​​significam que os organismos só podem prosperar em certas estações e muitos, incluindo os produtores primários, existem em um estágio dormente durante parte do ano. Líquenes e musgos são os produtores primários mais comuns da tundra.

Enquanto alguns musgos árticos vivem sob a neve, logo acima do permafrost, outras plantas árticas vivem debaixo d'água. O derretimento do gelo marinho na primavera, junto com o aumento da disponibilidade de luz solar, desencadeia a produção de algas na região ártica. Áreas com maiores concentrações de nitrato demonstram maior produtividade. Este fitoplâncton floresce sob o gelo e, à medida que o nível do gelo diminui e atinge o mínimo anual, a produção de algas do gelo diminui. Isso tende a coincidir com o movimento das algas para o oceano à medida que o nível do gelo do fundo derrete. Os aumentos de produção correspondem a períodos de aumento de espessamento do gelo no outono, enquanto ainda há luz solar significativa. Quando o gelo marinho derrete, as algas do gelo são liberadas na água e aumentam a proliferação do fitoplâncton, impactando a teia alimentar marinha polar.

Este padrão de mudança de crescimento e derretimento do gelo marinho, junto com um suprimento de nutrientes suficiente, parece ser necessário para a produção de algas geladas. Mudanças nas condições, como um derretimento mais precoce ou mais rápido do gelo, podem reduzir os níveis de algas, e uma mudança no tempo de liberação das algas pode impactar a sobrevivência dos consumidores.

O florescimento de algas pode ocorrer em quase qualquer corpo de água. Alguns podem descolorir a água, ter um odor desagradável ou fazer com que a água ou o peixe tenham um gosto ruim, mas não são tóxicos. No entanto, é impossível dizer a segurança de uma proliferação de algas olhando para ela. A proliferação de algas nocivas foi relatada em todos os estados costeiros dos Estados Unidos, bem como em água doce em mais da metade dos estados. Eles também ocorrem em águas salgadas. Essas colônias visíveis de cianobactérias ou microalgas podem estar presentes em uma variedade de cores, como vermelho, azul, verde, marrom, amarelo ou laranja. A proliferação de algas nocivas está em rápido crescimento e afeta a saúde animal, humana e ambiental. Pode produzir toxinas que podem envenenar qualquer ser vivo que entre em contato com ele, ou pode contaminar a vida aquática e causar doenças quando uma pessoa ou animal ingere o organismo infectado. Essas florações podem ser causadas por um aumento de nutrientes na água ou mudanças nas correntes marítimas ou na temperatura.

Embora poucas espécies de fitoplâncton produzam essas toxinas, mesmo o fitoplâncton benéfico pode ser prejudicial. Quando esses microrganismos se multiplicam muito rapidamente, criando um tapete denso na superfície da água, o a superpopulação resultante pode causar hipóxia ou baixos níveis de oxigênio na água, o que interrompe o ecossistema. As chamadas "marés marrons", embora não sejam tóxicas, podem cobrir grandes áreas da superfície da água, impedindo a luz solar de alcançar abaixo e, posteriormente, matar essas plantas e os organismos que dependem delas para vida.