Primaarituotanto

Primaarituotanto on ekosysteemin energian perusta: autotrofit sitovat epäorgaanisia aineita orgaaniseksi biomassaksi. Yleisintä primaarituotantoa syntyy fotosynteesissä, jossa valoenergia muutetaan kemialliseksi energiaksi ja muodostuu orgaanista ainetta kasvien, levien ja monien mikrobien avulla. Joillakin bakteeriryhmillä tapahtuu myös kemosynteesiä, jossa epäorgaanisista yhdisteistä saatava energia mahdollistaa orgaanisen biomassan muodostamisen ilman valoa.

Brutto primaarituotanto (GPP) kuvaa kokonaisbiomassaan sitoutunutta energiaa ennen hengitystä. Nettoprimaarituotanto (NPP) on GPP:stä jäljelle jäävä biomassan kasvu ja siirtäminen seuraaville kuluttajille; se voidaan määritellä NPP = GPP – autotrofin hengitys. Näiden mittaaminen ja seuraaminen auttaa ymmärtämään, kuinka paljon energiaa ja hiiltä ekosysteemit voivat varastoida ja siirtää ruokaketjussa.

Säätelevät tekijät ovat valo, lämpötila, veden saatavuus sekä ravinteet kuten typpi ja fosfori. Maapallon ekosysteemit ja vesistöt voivat eritahtisesti ja erilaisissa ilmasto-olosuhteissa tuottaa hyvin erisuurta primaarituotantoa: trooppiset metsät ja runsaasti valoa sekä ravinteita saavat korkean tuotannon, kun taas arktiset ja kuivilla alueilla tuotanto on rajoitettua.

Merkitys: primaarituotanto määrittelee organisen biomassan määrän, ruokaketjujen perustan sekä hiilen sitoutumisen ja ilmaston säätelyn. Sitä seurataan sekä kenttämittauksin että mallein, usein hyödyntäen satelliittidataa, jotta voidaan arvioida GPP:n ja NPP:n vaihtelua eri ekosysteemeissä.