प्राथमिक उत्पादन

सितंबर 1997 से अगस्त 2000 तक वैश्विक समुद्री और स्थलीय फोटोऑटोट्रॉफ़ बहुतायत ऑटोट्रॉफ़ बायोमास के अनुमान के रूप में, यह केवल प्राथमिक-उत्पादन क्षमता का एक मोटा संकेतक है, न कि इसका वास्तविक अनुमान सीवाईएफएस प्रोजेक्ट, नासा ,गोडार्ड स्पेस फ़्लाइट सेंटर और कक्षा द्वारा प्रदान किया गया।

पारिस्थितिकी में, प्राथमिक उत्पादन वायुमंडलीय या जलीय कार्बन डाइऑक्साइड से कार्बनिक यौगिकों का संश्लेषण है। यह मुख्य रूप से प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से होता है, जो ऊर्जा के स्रोत के रूप में प्रकाश का उपयोग करता है, लेकिन यह रसायन संश्लेषण के माध्यम से भी होता है, जो ऊर्जा के स्रोत के रूप में अकार्बनिक रासायनिक यौगिकों के ऑक्सीकरण या कमी का उपयोग करता है। पृथ्वी पर लगभग सभी जीवन प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से प्राथमिक उत्पादन पर निर्भर करता है। प्राथमिक उत्पादन के लिए जिम्मेदार जीवों को प्राथमिक उत्पादक या स्वपोषी के रूप में जाना जाता है, और वे खाद्य श्रृंखला का आधार बनते हैं। स्थलीय पारिस्थितिक क्षेत्रों में, ये मुख्य रूप से पौधे होते हैं, जबकि जलीय पारिस्थितिक क्षेत्रों में शैवाल इस भूमिका में प्रमुख होते हैं। पारिस्थितिकीविद प्राथमिक उत्पादन को या तो शुद्ध या सकल के रूप में अलग करते हैं।

अवलोकन

प्रकाश संश्लेषण का केल्विन चक्र

प्राथमिक उत्पादन जीवों द्वारा कार्बनिक यौगिकों में रासायनिक ऊर्जा का उत्पादन है। इस ऊर्जा का मुख्य स्रोत सूर्य का प्रकाश है लेकिन प्राथमिक उत्पादन का एक छोटा अंश अकार्बनिक अणुओं की रासायनिक ऊर्जा का उपयोग करके लिथोट्रोफिक जीवों द्वारा संचालित होता है।

इसके स्रोत के बावजूद, इस ऊर्जा का उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) और पानी (एच 2 ओ) जैसे सरल अकार्बनिक यौगिकों से जटिल कार्बनिक अणुओं को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है। निम्नलिखित दो समीकरण प्रकाश संश्लेषण (शीर्ष) और (एक रूप) केमोसिंथेसिस (नीचे) के सरलीकृत प्रतिनिधित्व हैं:

CO₂ + H₂O + light → CH₂O + O₂

CO₂ + O₂ + 4 H₂S → CH₂O + 4 S + 3 H₂O

दोनों ही मामलों में, अंतिम बिंदु कम कार्बोहाइड्रेट का एक बहुलक है, (CH2O)n, आमतौर पर अणु जैसे ग्लूकोज या अन्य शर्करा। इन अपेक्षाकृत सरल अणुओं का उपयोग प्रोटीन , जटिल कार्बोहाइड्रेट, लिपिड और न्यूक्लिक एसिड सहित अधिक जटिल अणुओं को और अधिक संश्लेषित करने के लिए किया जा सकता है, या काम करने के लिए श्वसन किया जा सकता है। जानवरों जैसे विषमपोषी जीवों द्वारा प्राथमिक उत्पादकों का उपभोग, फिर इन कार्बनिक अणुओं (और उनके भीतर संग्रहीत ऊर्जा) को खाद्य वेब में स्थानांतरित करता है, जिससे पृथ्वी के सभी जीवित तंत्रों को ईंधन मिलता है।