16
Předpokladem toku energie v biosféře je schopnost tzv. producentů (zelené rostliny) vytvářet organické látky z látek anorganických. Tento proces se nazývá fotosyntéza a dochází při něm ke vzniku potravinové základny pro všechny další organizmy v potravním řetězci – býložravce, všežravce a masožravce. Při fotosyntéze vzniká z oxidu uhličitého a vody jednoduchý cukr (glukóza) a kyslík. Reakce proběhne pouze za přítomnosti zeleného barviva chlorofylu. Může probíhat ve vodě i na souši, katalyzátorem, který celý děj urychluje, je teplota. V uhlíkatých řetězcích glukózy je koncentrována energie slunečního záření, která se potravním řetězcem přelévá do dalších potravních článků. Tento způsob výživy charakteristický pro zelené rostliny se nazývá autotrofní. Nezelené rostliny (červené a hnědé řasy, živočichové) tuto schopnost nemají a musí energii nutnou k tvorbě vlastních organických sloučenin přijímat ze svého prostředí potravou – způsob výživy heterotrofní.
Primární produkce je až na výjimky (někteří prvoci) záležitostí zelených rostlin – autotrofních organizmů. Energie slunečních fotonů je při fotosyntéze využívána k syntéze jednoduchých organických vysokoenergetických molekul obsažených v glukóze. Energie zde vázaná je dále využívána k syntéze složitějších látek, růstu organizmu a zajištění všech jeho životních funkcí. Rychlost fotosyntézy (tedy současně obnovitelnost zdroje) je dána typem rostliny, teplotou a přítomností emisí v ovzduší. Vyšší teplota fotosyntézu urychluje (tropický les), nízká teplota tlumí (tundra). Přítomnost větší koncentrace emisí brání v průchodu dopadajícím fotonům, což fotosyntézu také zpomaluje (smog nad městy).
Vzorec reakce fotosyntézy: 6 CO2 + 6H2O → C6H12 O6 + 6O2
Animace 16.1 - Schéma fotosyntézy
Sekundárními producenty jsou heterotrofní organizmy – živočichové a nezelené rostliny. Přijímají již vytvořenou energii ve formě potravy. Část energie je uvolněna ve formě tepla, další část je využita k syntéze organických sloučenin (cukry, tuky, bílkoviny, nukleové kyseliny) a zbytek je spotřebován na životní procesy.
Využití energie pro produkci nové biomasy je na různých stupních trofických vztahů odlišné. Zatímco rostliny využívají pouze jednotky procent dopadající sluneční energie, býložravci zhruba 10 % a masožravci dokonce 20 % energie přijaté v potravě. S vyšším stupněm v potravní pyramidě tedy narůstá i energetická využitelnost potravního zdroje.
Zpět na začátekRůzné ekosystémy Země se vyznačují různou produktivitou biomasy. Ta se vyjadřuje v gramech či kilogramech na jednotku plochy v suchém stavu. Příklady produktivity ekosystémů :