Wat is de productiviteit van een ecosysteem?

Geschreven en geverifieerd door de bioloog Miguel Mata Gallego

Laatste update: 24 januari, 2023

De productiviteit van een ecosysteem is een centraal ecologisch begrip dat men gebruikt om de verscheidenheid en verschillen tussen de milieus op aarde te begrijpen. Deze parameter is de fundamentele basis voor het functioneren van ecologische netwerken.

Dus, wat zijn de fundamenten van de productiviteit van een ecosysteem? Welke soorten zijn er? In het volgende artikel beantwoorden we deze vragen over het functioneren en de fundamenten ervan.

De productiviteit van een ecosysteem

Dieren en planten gebruiken de energie die ze uit hun voedsel halen om hun vitale functies te vervullen. Dat geldt ook voor de energie die ze gebruiken voor de groei van het levende wezen. Groei is vanuit functioneel oogpunt niets anders dan een toename van de biomassa -energie die in de vorm van materie in levende wezens is opgeslagen.

Deze toename van biomassa is een efficiënte manier om de dynamiek van ecosystemen te bepalen, en kan op verschillende manieren worden gemeten.

In de ecologie is productiviteit de toename van biomassa per oppervlakte-eenheid per tijdseenheid. Maar buiten deze eenvoudige definitie ligt een meetbare parameter die de enorme complexiteit van de ecologische systemen op aarde beïnvloedt.

Productiviteit meet dus de verandering in de hoeveelheid levende wezens op een bepaalde tijd en plaats. Er zijn verschillende soorten productiviteit die we in de volgende paragrafen zullen bespreken.

Primaire productiviteit: de energiepoort

Soms vergeten wij mensen het belang van planten voor het leven. Door hun manier van voeden beschouwt men plantaardige organismen als primaire producenten. Ze zijn de poort van energie in de ecosystemen.

Zeker, planten maken hun eigen voedsel op basis van fotosynthese. Via een reeks complexe biochemische reacties synthetiseren planten suikers uit organisch en anorganisch materiaal, die de groei van hun biomassa bevorderen.

Bij planten wordt de toename van de biomassa per tijdseenheid en oppervlakte-eenheid primaire productiviteit genoemd. Deze primaire productiviteit is cruciaal voor de dynamiek van ecosystemen, omdat planten de “poort” zijn van de energie van de zon naar het voedselweb (Engelse link).

We kunnen dus onderscheid maken tussen bruto primaire productie – de eenvoudige toename van biomassa – en netto primaire productie – de toename van biomassa door de energie die de organismen voor de ademhaling besteden ervan af te trekken. In het algemeen is de netto waarde het meest bruikbaar.

Centraal belang van primaire productiviteit

Primaire productiviteit is de factor die de structuur van voedselketens bepaalt, dat wil zeggen de voedsel- en ethologische relaties tussen levende wezens binnen de ecosystemen.

Dit komt omdat planten de basis vormen van voedsel voor herbivoren, herbivoren voor carnivoren en zo verder, tot ze de superpredatoren bereiken. Daarom zal de productie van biomassa bij planten uiteindelijk alle elementen van het voedselweb beïnvloeden.

We kunnen bijvoorbeeld denken aan een weide-ecosysteem. Als er in een bepaald jaar sprake is van productiviteit in weilanden – bijvoorbeeld door gebrek aan regen – zullen hazen (herbivoren) minder voedsel hebben en zal hun populatie afnemen. Dit zal op zijn beurt gevolgen hebben voor wolven (roofdieren), omdat er minder herbivoren beschikbaar zullen zijn om op te jagen.

Ecosystemen met een zeer hoge productiviteit

Onder de diverse ecosystemen op onze planeet varieert de productiviteit sterk. Er zijn zeer productieve milieus, waar de dierlijke biomassa jaar na jaar enorm toeneemt. Van de ecosystemen met de hoogste productiviteit kunnen we de volgende eruit lichten:

• Wetlands
• Koraalriffen
• Estuaria
• Kustgebieden
• Equatoriale bossen

Al deze gebieden hebben een zeer hoge primaire productiviteit gemeen, die op haar beurt een enorme gemeenschap van consumenten -herbivoren en carnivoren- bindt. Het is duidelijk dat dit soort ecosystemen niet alleen zeer productief zijn, maar ook een enorme biodiversiteit ondersteunen.

Ecosystemen met lage productiviteit

In andere ecosystemen daarentegen zijn primaire producenten (fotosynthetische) uiterst zeldzaam. Daardoor is de productiviteit van het ecosysteem sterk beperkt. Dat is het geval in woestijnen, poolgebieden en centrale gebieden van de oceanen. Het is duidelijk dat de afwezigheid van primaire producenten de aanwezigheid van consumenten volledig beperkt.

Secundaire productiviteit

De secundaire productiviteit heeft betrekking op de groei van de biomassa van consumenten per gebied en per jaar. Zoals we al gezegd hebben, worden deze beperkt door de primaire producenten.

Er is ook een enorme beperking voor de secundaire producenten door de lage verwerkingsefficiëntie. Dieren zijn slechts in staat om ongeveer 10% van de energie in planten om te zetten. In het geval van roofdieren wordt uiteindelijk slechts 1% omgezet in pure biomassa (Engelse link).

Hoe meer energie een dier besteedt aan zijn stofwisselingsprocessen, hoe minder biomassa het genereert.

Concluderend is de productiviteit van een ecosysteem een parameter die ons belangrijke informatie verschaft over de dynamiek van het ecosysteem, en die het voedselnetwerk van dieren en planten sterk beïnvloedt.