Primaire producenten zijn een basisonderdeel van een ecosysteem. Ze kunnen worden beschouwd als de eerste en belangrijkste stap in de voedselketen. Samen met ontleders vormen ze de basis van een voedselweb en tellen hun populaties samen meer dan enig ander deel van het web. Primaire producenten worden geconsumeerd door primaire consumenten (meestal herbivoren), die vervolgens worden geconsumeerd door secundaire consumenten, enzovoort. Organismen aan de top van de keten gaan uiteindelijk dood en worden vervolgens geconsumeerd door ontleders, die de stikstofgehaltes fixeren en het organische materiaal leveren dat nodig is voor de volgende generatie primaire producenten.

TL; DR (Te lang; Didn ' t Lezen)

Primaire producenten vormen de basis van een ecosysteem. Ze vormen de basis van de voedselketen door voedsel te creëren door middel van fotosynthese of chemosynthese.

Primaire producenten zijn van vitaal belang voor het overleven van een ecosysteem. Ze leven in zowel aquatische als terrestrische ecosystemen en produceren koolhydraten die nodig zijn voor degenen die hoger in de voedselketen zijn om te overleven. Omdat ze klein van formaat zijn en vatbaar kunnen zijn voor veranderende omgevingscondities, hebben ecosystemen met meer diverse populaties van primaire producenten de neiging om meer te bloeien dan die met homogene populaties. Primaire producenten reproduceren snel. Dit is nodig om het leven in stand te houden, omdat de populaties van de soort kleiner worden naarmate je hoger in de voedselketen komt. Tot 100.000 pond fytoplankton kan bijvoorbeeld nodig zijn om het equivalent van slechts een pond van een roofdiersoort aan de bovenkant van de keten te voeden.

In de meeste gevallen gebruiken primaire producenten fotosynthese om voedsel te maken, dus zonlicht is een noodzakelijke factor voor hun omgeving. Zonlicht kan echter geen gebieden bereiken diep in grotten en in de diepten van de oceaan, dus sommige primaire producenten hebben zich aangepast om te overleven. Primaire producenten in die omgevingen gebruiken in plaats daarvan chemosynthese.
De aquatische voedselketen

Primaire aquatische producenten omvatten planten, algen en bacteriën. In gebieden met ondiep water, waar zonlicht de bodem kan bereiken, zijn planten zoals zeewier en grassen primaire producenten. Waar het water te diep is voor zonlicht om de bodem te bereiken, bieden microscopische plantencellen, bekend als fytoplankton, het grootste deel van het voedsel voor het leven in het water. Fytoplankton wordt beïnvloed door omgevingsfactoren zoals temperatuur en zonlicht, evenals de beschikbaarheid van voedingsstoffen en de aanwezigheid van herbivore roofdieren.

Ongeveer de helft van alle fotosynthese gebeurt in de oceanen. Daar halen fytoplankton koolstofdioxide en water uit hun omgeving, en ze kunnen energie van de zon gebruiken om koolhydraten te maken via het proces dat bekend staat als fotosynthese. Als de primaire bron van voedsel voor zoöplankton vormen deze organismen de basis van de voedselketen voor de gehele oceaanbevolking. Op zijn beurt levert zoöplankton, waaronder copepoden, kwallen en vissen in het larvenstadium, voedsel voor filtervoedende organismen zoals tweekleppigen en sponzen, evenals amfipoden, andere vislarven en kleine vissen. Degenen die niet meteen worden geconsumeerd, sterven uiteindelijk en drijven naar de lagere niveaus als detritus waar ze kunnen worden geconsumeerd door diepzee-organismen die hun voedsel filteren, zoals koraal.

In zoetwatergebieden en ondiepe zoutwatergebieden, producenten omvatten niet alleen fytoplankton zoals groene algen, maar ook waterplanten zoals zeegrassen en zeewier of planten met grotere wortels die op het oppervlak van water groeien, zoals cattails en niet alleen voedsel bieden, maar ook onderdak voor een groter waterleven. Deze planten leveren voedsel voor insecten, vissen en amfibieën.

Zonlicht kan niet diep op de oceaanbodem reiken, maar primaire producenten gedijen daar nog steeds. Op deze plaatsen verzamelen micro-organismen zich in gebieden zoals hydrothermische openingen en koude sijpels, waar ze hun energie halen uit het metabolisme van omringende anorganische materialen, zoals de chemicaliën die sijpelen uit de zeebodem in plaats van uit zonlicht. Ze kunnen zich ook vestigen op walviskarkassen en zelfs scheepswrakken, die fungeren als een bron van organisch materiaal. Ze gebruiken het proces genaamd chemosynthese om koolstof om te zetten in organisch materiaal met behulp van waterstof, waterstofsulfide of methaan als energiebron.

Hydrothermische micro-organismen gedijen in het water rond schoorstenen of "zwarte rokers" die zich vormen uit het ijzer sulfide-afzettingen achtergelaten door hydrothermische ventilatieopeningen op de oceaanbodem. Deze "ontluchtingsmicroben" zijn de primaire producenten op de oceaanbodem en ondersteunen hele ecosystemen. Ze gebruiken de chemische energie in de mineralen van de hete lente om waterstofsulfide te maken. Hoewel waterstofsulfide giftig is voor de meeste dieren, hebben organismen die in deze hydrothermische ventilatieopeningen leven zich aangepast en gedijen ze in plaats daarvan. Dit vereist zowel chemische als lichtenergie, de laatste die ze verkrijgen door de lichte radioactieve gloed die wordt uitgestraald door geothermisch verwarmde rotsen. Veel van deze lithotrope bacteriën creëren matten rond de opening die tot 3 centimeter dik zijn en primaire consumenten aantrekken (grazers zoals slakken en scaleworms), die op hun beurt grotere roofdieren aantrekken.
Terrestrische voedselketen

De terrestrische of bodemvoedingsketen bestaat uit een groot aantal verschillende organismen, variërend van microscopische eencellige producenten tot zichtbare wormen, insecten en planten. De primaire producenten zijn planten, korstmossen, mos, bacteriën en algen. Primaire producenten in een terrestrisch ecosysteem leven in en rond organisch materiaal. Omdat ze niet mobiel zijn, leven en groeien ze daar waar voedingsstoffen aanwezig zijn. Ze nemen voedingsstoffen op uit organische materie die door ontbinders in de bodem achterblijven en transformeren ze in voedsel voor zichzelf en andere organismen. Net als hun tegenhangers in het water, gebruiken ze fotosynthese om voedingsstoffen en organische materialen uit de bodem om te zetten in voedselbronnen om andere planten en dieren te voeden. Omdat deze organismen zonlicht nodig hebben om voedingsstoffen te verwerken, leven ze op of nabij het oppervlak van de bodem.

Net als de oceaanbodem reikt zonlicht niet diep in grotten. Om deze reden zijn bacteriekolonies in sommige kalksteengrotten chemoautotroof, ook bekend als 'rotsetend'. Deze bacteriën, zoals die in de diepten van de oceaan, krijgen hun noodzakelijke voeding van de stikstof-, zwavel- of ijzerverbindingen die in of op het oppervlak van rotsen die daar zijn gedragen door water dat door het poreuze oppervlak sijpelt.
Waar het water land ontmoet

Terwijl aquatische en terrestrische ecosystemen grotendeels onafhankelijk van elkaar zijn, zijn er plaatsen waar ze elkaar kruisen. Op deze punten zijn de ecosystemen van elkaar afhankelijk. De oevers van beken en rivieren bieden bijvoorbeeld enkele voedselbronnen om de voedselketen van de stroom te ondersteunen; landorganismen consumeren ook waterorganismen. Er is een grotere diversiteit aan organismen waar de twee elkaar ontmoeten. In moerassystemen zijn hogere niveaus van fytoplankton gevonden, waarschijnlijk vanwege een grotere beschikbaarheid van voedingsstoffen en een langere "verblijftijd" dan in nabijgelegen kustestuaria. Metingen van de productie van fytoplankton bleken hoger te zijn in de buurt van de kustlijn in gebieden waar voedingsstoffen uit het land in wezen de oceaan "bemesten" met stikstof en fosfor. Andere factoren die de productie van fytoplankton op een kustlijn beïnvloeden, zijn de hoeveelheid zonlicht, watertemperatuur en fysische processen zoals wind- en getijdenstromingen. Zoals te verwachten is gezien deze factoren, kan fytoplanktonbloei een seizoensgebonden gebeurtenis zijn, met hogere niveaus geregistreerd wanneer milieuomstandigheden gunstiger zijn.
Primaire producenten in extreme omstandigheden

Een droog woestijnecosysteem heeft geen consistente watervoorziening, dus zijn primaire producenten, zoals algen en korstmos, brengen sommige periodes in een inactieve staat door. Onregelmatige regens veroorzaken korte korte perioden van activiteit waarbij organismen snel handelen om voedingsstoffen te produceren. In sommige gevallen worden deze voedingsstoffen vervolgens opgeslagen en pas langzaam vrijgegeven in afwachting van de volgende regengebeurtenis. Het is deze aanpassing die woestijnorganismen in staat stelt om op lange termijn te overleven. Gevonden op grond en stenen, evenals sommige varens en andere planten, zijn deze poikilohydric planten in staat om te schakelen tussen actieve en rustende fasen, afhankelijk van of ze nat of droog zijn. Hoewel ze, wanneer ze droog zijn, dood lijken te zijn, zijn ze in feite in een slapende toestand en transformeren met de volgende regenval. Na een regenbui worden algen en korstmossen fotosynthetisch actief en bieden (vanwege hun vermogen om snel te reproduceren) een voedselbron voor organismen op een hoger niveau voordat de woestijnwarmte het water laat verdampen.

In tegenstelling tot consumenten op een hoger niveau zoals vogels en woestijndieren, primaire producenten zijn niet mobiel en kunnen niet verhuizen naar gunstiger omstandigheden. De overlevingskansen van een ecosysteem nemen toe met een grotere diversiteit aan producenten naarmate de temperatuur en regenval per seizoen veranderen. Omstandigheden die voor het ene organisme geschikt zijn, zijn misschien niet voor het andere, dus het komt het ecosysteem ten goede wanneer de ene slapend kan zijn terwijl de andere bloeit. Andere factoren zoals de hoeveelheid zand of klei in de bodem, het zoutgehalte en de aanwezigheid van rotsen of stenen beïnvloeden het vasthouden van water en beïnvloeden ook het vermogen van primaire producenten om zich te vermenigvuldigen.

Aan de andere kant, gebieden die zijn vaak koud, zoals het Noordpoolgebied, zijn niet in staat om veel planten te ondersteunen. Het leven op de toendra is vrijwel hetzelfde als dat in een dorre woestijn. Wisselende omstandigheden betekenen dat organismen alleen in bepaalde seizoenen kunnen gedijen en dat vele, waaronder primaire producenten, een deel van het jaar in een sluimerend stadium bestaan. Korstmossen en mossen zijn de meest voorkomende primaire producenten van de toendra.

Terwijl sommige Noordpoolmossen onder de sneeuw leven, net boven de permafrost, leven andere Noordpoolplanten onder water. Het smelten van zeeijs in het voorjaar, samen met de verhoogde beschikbaarheid van zonlicht, leidt tot algenproductie in het Noordpoolgebied. Gebieden met hogere nitraatconcentraties vertonen een hogere productiviteit. Dit fytoplankton bloeit onder het ijs en naarmate het ijsniveau dunner wordt en zijn jaarlijkse minimum bereikt, vertraagt de productie van ijsalgen. Dit heeft de neiging samen te vallen met de beweging van de algen naar de oceaan als het onderste ijsniveau smelt. Productieverhogingen komen overeen met periodes van ijsverdikkingstijgingen in de herfst, terwijl er nog steeds veel zonlicht is. Wanneer het zee-ijs smelt, komen de ijsalgen in het water terecht en voegen ze toe aan de fytoplanktonbloei, wat invloed heeft op het polaire mariene voedselweb.

Dit veranderende patroon van zee-ijsgroei en -smelt, samen met voldoende voedingsstoffen , lijkt noodzakelijk te zijn voor de productie van ijsalgen. Veranderende omstandigheden zoals een eerdere of snellere ijssmelt kunnen de hoeveelheid ijsalgen verminderen, en een verandering in de timing van de algenafgifte kan het overleven van consumenten beïnvloeden.
Schadelijke algenbloei

algenbloei kan komen voor in bijna elk waterlichaam. Sommigen kunnen het water verkleuren, een vieze geur hebben of het water of de vis slecht laten smaken, maar niet giftig zijn. Het is echter onmogelijk om aan de veiligheid van een algenbloei te zien dat hij er niet naar kijkt. Schadelijke algenbloei is gemeld in alle kuststaten in de Verenigde Staten en in zoet water in meer dan de helft van de staten. Ze komen ook voor in brak water. Deze zichtbare kolonies van cyanobacteriën of microalgen kunnen in verschillende kleuren aanwezig zijn, zoals rood, blauw, groen, bruin, geel of oranje. Een schadelijke algenbloei groeit snel en beïnvloedt de gezondheid van dieren, mensen en het milieu. Het kan gifstoffen produceren die elk levend wezen dat ermee in contact komt kan vergiftigen, of het kan het waterleven besmetten en ziekte veroorzaken wanneer een persoon of dier het besmette organisme eet. Deze bloemen kunnen worden veroorzaakt door een toename van voedingsstoffen in het water of veranderingen in zeestromingen of temperatuur.

Hoewel weinig soorten fytoplankton deze toxines produceren, kan zelfs gunstig fytoplankton schadelijk zijn. Wanneer deze micro-organismen zich te snel vermenigvuldigen, waardoor een dichte mat op het wateroppervlak ontstaat, kan de resulterende overbevolking hypoxie of lage niveaus van zuurstof in het water veroorzaken, wat het ecosysteem verstoort. Zogenaamde 'bruine getijden', hoewel niet giftig, kunnen grote delen van het wateroppervlak bedekken, waardoor zonlicht niet onder kan komen en vervolgens die planten en de organismen die ervan afhankelijk zijn voor het leven kunnen doden.