Na rozdiel od živín, ktoré cyklu prostredníctvom ekosystémov, energie toky ich prostredníctvom. To znamená, že energia musí vstúpiť do ekosystému v počiatočnom bode a potom ide z jedného organizmu na druhý, kým nie je úplne vyčerpaná a stratená. Bez tohto počiatočného kroku, ktorý umožňuje tok energie do ekosystému, by život na Zemi prestal existovať, ako ho poznáme.
Čo je zodpovedné za umožnenie prvého vstupu energie do ekosystému? Táto práca spočíva výrobcov, taktiež známy ako autotrofy. Tieto organizmy sú schopné vytvárať si vlastnú chemickú energiu a najčastejšie to robia fotosyntézou.
Tieto fotosyntetické organizmy sa pri výrobe energie spoliehajú na prístup k slnečnému žiareniu a živinám. Môžete merať produktivitu a účinnosť fotosyntetických organizmov. Toto sa volá fotosyntetická produktivita (alebo primárna produktivita) a je priamo ovplyvnená tým, na čo sa výrobcovia spoliehajú: slnečné svetlo a živiny.
Tok energie v ekosystéme
Fotosyntetické organizmy, ako sú rastliny, niektoré baktérie a riasy, sú známe ako „vstupná brána“ pre vstup energie do ekosystémov. Je tomu tak preto, lebo na výkon využívajú oxid uhličitý, vodu a slnečnú energiu (alias slnečné svetlo)
fotosyntéza, ktorý premieňa túto slnečnú energiu na využiteľnú chemickú energiu vo forme glukózy.Bez tohto kroku by neexistoval spôsob, ako by sa energia mohla dostať do ekosystémov pre prístup k nasledujúcim trofickým úrovniam / organizmom.
Čo je produktivita fotosyntézy?
Fotosyntetická produktivita, tiež nazývaný primárna produktivita, je rýchlosť, ktorú energia dodáva do organizmov ako biomasa u výrobcov v ekosystéme (množstvo hmoty, ktorá tvorí telá organizmov).
Produktivitu možno merať pre akýkoľvek typ organizmu a trofickú úroveň, ale produktivitu fotosyntézy konkrétne meria rýchlosť, s akou sa energia dodáva do biomasy výrobcov fotosyntézy, ako sú rastliny, baktérie a riasy.
Dva faktory, ktoré ovplyvňujú fotosyntézu a fotosyntetickú produktivitu
Vzorec a chemická reakcia pre fotosyntézu vyzerajú takto:
6H2O (voda) + 6CO2 (oxid uhličitý) + slnečné svetlo → C.6H12O6 (glukóza) + 6O2 (kyslík)
Pri pohľade na tieto požiadavky na fotosyntézu to dáva zmysel slnečné svetlo a dostupnosť živín sú faktory ovplyvňujúce primárnu produktivitu v ekosystémoch, pretože to sú faktory potrebné na to, aby došlo k fotosyntéze.
Prvý faktor: slnečné svetlo
Slnečné svetlo, aka solárna energia, je to, čo vedie k fotosyntéze. V oblastiach so slabým alebo žiadnym priamym slnečným žiarením bude celková fotosyntetická produktivita nižšia, pretože na zabezpečenie tejto reakcie je menej energie.
To je dôvod, prečo väčšina fotosyntetického života vo vodných ekosystémoch je iba na povrchových úrovniach vody (od povrchu po 656 stôp pod), pretože svetlo nemôže preniknúť hlbšie.
Aj preto je produktivita fotosyntézy vyššia v oblastiach bližšie k rovníku (kde je najviac priameho slnečného žiarenia) a najnižšia v polárnych oblastiach. Aj preto majú oblasti bez osvetlenia primárnu mieru produktivity nulovú, pretože nemôže dochádzať k fotosyntéze.
Napríklad a tropický prales má jednu z najvyšších mier primárnej produktivity kvôli svojej tesnej blízkosti k rovníku. A mierne trávnaté porasty v USA by malo nižšiu produktivitu ako tropický dažďový prales na rovníku kvôli menšiemu množstvu dostupného slnečného žiarenia v tejto zemepisnej šírke.
Druhý faktor: Živiny
Dostupnosť živín je druhým faktorom, ktorý ovplyvňuje produktivitu fotosyntézy v regióne. Okrem prístupu k vode a oxidu uhličitému potrebujú fotosyntetické organizmy výživné látky, aby mohli ich bunky a chloroplasty fungovať a vykonávať metabolickú reakciu.
Vedci zistili, že horčík, železo, síra, fosfor a dusíkaté zlúčeniny sú všetko obmedzujúce faktory pre fotosyntetickú produktivitu.
To znamená, že tieto faktory a živiny môžu obmedziť produktivitu fotosyntézy, aj keď je slnečného žiarenia nadmerné množstvo. Napríklad, otvorený oceán vody dostávajú veľké množstvo priameho slnečného žiarenia. Ale pretože tieto vody majú taký malý život a prístup k živinám, produktivita fotosyntézy je veľmi nízka.
Úroveň živín ovplyvňuje množstvo ďalších faktorov, medzi ktoré patria:
- Zrážky
- Typ pôdy
- Organizmy v ekosystéme
- Rozkladače
- Baktérie fixujúce dusík
- Prírodné udalosti (sopečný výbuch, požiare, prírodné katastrofy atď.)
- Oceánske a / alebo veterné prúdy
- Podnebie
- Zemepisná poloha