7.1: Producción Primaria

La producción primaria es la creación de nueva materia orgánica a partir de sustratos inorgánicos, y es esta materia orgánica la que sirve como base de la red alimentaria para la mayoría de los consumidores marinos. La producción primaria generalmente se refiere al proceso de fotosíntesis, o la utilización de energía lumínica para producir combustibles químicos que realizan las plantas y las algas de acuerdo a la reacción:

\[\ce{6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2}\]

Aquí, alimentados por energía lumínica, el dióxido de carbono y el agua se combinan para producir glucosa y oxígeno. Sin embargo, la producción primaria también la llevan a cabo las bacterias en ausencia de luz a través de la quimiosíntesis. En lugar de que la luz proporcione la energía para la reacción, la energía proviene de la oxidación de materiales inorgánicos, como el sulfuro de hidrógeno (ver sección 4.11 sobre respiraderos hidrotermales). Aquí nos concentraremos en la fotosíntesis porque juega un papel mucho mayor en la productividad oceánica total que la quimiosíntesis.

Los organismos responsables de la producción primaria oceánica incluyen una amplia diversidad de plantas marinas y algas. Si bien muchas personas pueden estar más familiarizadas con los pastos marinos más grandes y las macroalgas (algas marinas), con mucho la mayor cantidad de fotosíntesis en el océano proviene de algas microscópicas, el fitoplancton. El término “plancton” se refiere a organismos que van a la deriva con las corrientes, y los fitoplancton son las algas flotantes que se someten a la fotosíntesis (contrasta esto con el zooplancton, que son los animales a la deriva). En la sección 7.2 analizaremos más de cerca los organismos responsables de la producción primaria oceánica.

La cantidad total de material orgánico creado por los productores se denomina productividad primaria bruta, o producción total. Sin embargo, los productores primarios consumen una porción de esta materia orgánica ellos mismos a través de la respiración, por lo que la cantidad total que queda para apoyar a los consumidores en el océano se llama producción neta (productividad bruta — respiración). La producción bruta se puede dividir en dos componentes, nueva producción y producción regenerada. La nueva producción se apoya en nutrientes traídos desde fuera del ecosistema local a través de procesos como surgencia o corrientes oceánicas. La producción regenerada resulta del reciclaje de nutrientes dentro de un ecosistema.

En general, la productividad marina es similar a la producción terrestre. La producción neta marina es de aproximadamente 35-50 mil millones de toneladas métricas por año, mientras que la producción terrestre alcanza los 50-70 mil millones de toneladas anuales. Sin embargo, la biomasa responsable de esa producción en el océano es de aproximadamente 1-2 mil millones de toneladas métricas, en comparación con 600-1000 mil millones de toneladas métricas de biomasa en sistemas terrestres. Entonces los océanos están produciendo casi tanto material orgánico como los productores terrestres, pero lo están haciendo a partir de sólo una fracción de la cantidad de biomasa productora. Una de las razones de esta discrepancia es que el fitoplancton se consume constantemente, mientras que gran parte de la biomasa terrestre tiene una vida mucho más larga que el plancton.