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Die Primärproduktion ist für den größten Teil des Lebens auf der Erde verantwortlich. Auf diese Weise wandeln Pflanzen das Kohlendioxid, das sie aus der Atmosphäre und dem Ozean aufgenommen haben, in verschiedene andere chemische Substanzen um. Diese chemischen Substanzen bilden dann die Struktur, aus der ein Ökosystem hervorgehen kann, wenn Tiere verschiedener Art Pflanzennährstoffe verbrauchen und eine Nahrungskette aufbauen. Die Faktoren, die die Primärproduktivität beeinflussen, sind so komplex wie natürliche Ökosysteme.
Gefäßpflanzen
Gefäßpflanzen sind überwiegend für die Hauptproduktion an Land verantwortlich. Diese Pflanzen nehmen über ihre Wurzelsysteme Wasser auf, mit dem sie die Nährstoffe aus dem Boden in ihrem gesamten System verteilen. Durch den Prozess der Photosynthese nutzen diese Pflanzen das Sonnenlicht, um diese Nährstoffe in komplexe Substanzen wie Zucker und Proteine umzuwandeln. Dieser grundlegende Prozess erzeugt die chemischen Substanzen, die für den größten Teil des komplexen terrestrischen Lebens auf der Erde erforderlich sind.
Algen
Anders als an Land wird der größte Teil der Primärproduktion im Ozean durch Algen erzeugt, die einfache Organismen unterschiedlicher Art sind. Gelegentlich verbinden sich einzelne Algen zu komplexeren Strukturen als bei Seetang. Andere Male bleiben sie frei schwebend. Diese Organismen bilden durch Photosynthese chemische Substanzen ähnlich wie Gefäßpflanzen. Da sie bereits in Wasser getaucht sind, benötigen sie kein Zirkulationssystem.
Licht
Energie aus der Sonne ist für den Photosyntheseprozess von entscheidender Bedeutung, bei dem der Großteil der Primärproduktion erfolgt. Dies hat große Auswirkungen auf die Ozeane, in denen aufgrund der Grenzen der Lichtdurchlässigkeit ein Großteil der Produktion in der Nähe der Oberfläche erfolgen muss. Dieser Bereich in der Nähe der Meeresoberfläche wird als photische Zone bezeichnet. Unterhalb der photischen Zone befindet sich die sogenannte Mischzone, in der ein Teil der Produktion stattfindet.
Wasser
Wasser ist auch für die Photosynthese unerlässlich. Offensichtlich spielt der Wassermangel nie eine Rolle bei der ozeanischen Primärproduktion, sondern spielt eine große Rolle bei der terrestrischen Produktion. Wassermangel ist die Hauptgrenze für die Primärproduktion auf der Erdoberfläche. Es wurde festgestellt, dass in jedem Gebiet mit ausreichender Wasserversorgung eine große Menge an Primärproduktion anfällt. Wasser wird hauptsächlich durch Regen und das Erdwettersystem geliefert.