Primaire productie: concept, kenmerken, onderzoek

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Primaire productie is een bepaalde waarde in de ecologie. De methode voor het meten ervan is uitgevonden door de Sovjet-hydrobioloog Georgy Georgievich Vinberg in de eerste helft van de 20e eeuw. De implementatie van het eerste experiment werd uitgevoerd in de buurt van Moskou.

Concept

In zijn concept introduceert A. N. Leontiev de term 'primaire productie'. Het duidt een bepaalde waarde aan in de ecologie, die de toename bepa alt van de hoeveelheid organische stof die in een bepaalde tijd door autotrofe organismen wordt gevormd uit eenvoudige anorganische componenten. De berekening van de primaire productie vindt plaats over een bepaalde periode, waarvan de lengte wordt bepaald door biologen.

Autotrofe organismen

Dit zijn organismen die anorganische stoffen kunnen gebruiken om organische stoffen te produceren. Autotrofen bevinden zich op de eerste laag van de voedselpiramide, omdat ze de primaire producenten van organisch materiaal in de biosfeer zijn. Dankzij deze organismen kunnen heterotrofen (die organismen die geen organische elementen uit anorganische kunnen halen met behulp vanfotosynthese of chemosynthese) worden voorzien van voedsel.

Er zijn organismen die tegelijkertijd tot twee soorten behoren: groene euglena-algen behoren 's nachts tot heterotrofen en overdag - tot autotrofen. Dergelijke organismen worden "mixotrofen" genoemd.

Hoe wordt deze waarde geschat?

Om deze waarde te berekenen, is het noodzakelijk om de hoeveelheid koolstof te meten die gedurende een bepaalde tijd is gebonden door planten die op aarde groeien en fytoplankton dat in de oceaan leeft. Dit alles wordt berekend per oppervlakte-eenheid.

Soms, zoals in het geval van fytoplankton, wordt de primaire productie geschat binnen korte tijdsperioden, meestal een dag. Dit komt omdat dit organisme een hoge mate van vorming van organische stof heeft, die wordt berekend per eenheid biomassa (het geheel van planten en dieren die deel uitmaken van een biogeocenose van elke grootte en niveau).

Als we kijken naar de tijd waarover de primaire productie van terrestrische planten wordt gemeten, dan is dit een jaar of het groeiseizoen (de periode van het jaar waarin bepaalde levende plantaardige organismen vatbaar zijn voor ontwikkeling). Een dergelijke evaluatieduur wordt verklaard door het feit dat de omzettingssnelheid van anorganische stoffen in organische stoffen in dit soort organismen veel langzamer is dan in plankton.

Voor wie is het concept van primaire productie van toepassing?

Deze waarde wordt berekend voor foto-autotrofe en chemoautotrofe organismen. Want de eerste energiebron is zonlicht, endeze laatste maken organische stoffen uit anorganische stoffen door middel van redoxreacties met eenvoudige stoffen die ze zelf creëren. Er zijn maar weinig organismen die in staat zijn tot de tweede manier om energie te verkrijgen, waaronder bacteriën, sommige prokaryoten (eencellig, die een kern en membranen in de cel hebben).

In de moderne wereld is de rol van chemoautotrofen klein. Ze zijn van het grootste belang in hydrothermale ecosystemen (oases van leven, die zich op een aanzienlijke diepte in de oceaan bevinden, waar scheuren in de korst zijn waar heet water uit komt, rijk aan gereduceerde verbindingen), hoewel de primaire productie er wordt niet in zeer grote hoeveelheden geschat, maar het belang ervan is groot.

Brutowaarde

Onderzoekers verdelen de primaire productie van ecosystemen in bruto en netto.

De eerste term verwijst naar de totale hoeveelheid organisch materiaal die door de producent wordt geproduceerd.

Tot de netto primaire waarde worden organische stoffen ontvangen, rekening houdend met de aftrek van de kosten die het producerende organisme nodig heeft om de ademhalingsactiviteit uit te voeren. Het is dit soort hoeveelheid dat de stof is die consumenten kunnen gebruiken voor hun behoeften, met andere woorden, pure primaire productie is de basis voor het ondersteunen van de trofische keten (een reeks relaties tussen verschillende organismen, waardoor verschillende soorten energie en materie worden overgedragen door het eten van sommige individuen, anderen).

Onderzoek

Aanvankelijk voerde GG Vinberg de boekhouding van de primaire productie op het meer uit met behulp van de methode van "donkere en lichte kolven". Het bestond uit het vergelijken van de hoeveelheid verkregen organische stoffen en de hoeveelheid zuurstof die vrijkwam bij fotosynthese. Later ontdekten de onderzoekers dat deze methode om de primaire productie te schatten onbetrouwbaar is, omdat deze een verminderde gevoeligheid heeft. Daarom stelde de bioloog E. Steman-Nielsen een alternatieve "radiokoolstofmethode" voor. Met deze methode werden koolstofdioxide en een radioactieve isotoop van koolstof toegevoegd aan watermonsters die plankton bevatten. Later werd de hoeveelheid organisch materiaal berekend op basis van de radioactieve koolstof die ermee verbonden was.

Onderzoek op dit gebied wordt sinds de jaren '60 van de twintigste eeuw over de hele wereld uitgevoerd en het stopt niet tot nu toe, om wetenschappers blij te maken met nieuwe ontdekkingen.