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Lexikon der Biologie: Bruttophotosynthese

Bruttophotosynthese w, Bruttoassimilation, Bruttoprimärproduktion, die gesamte Menge an organischer Substanz (Biomasse), die unter Bindung von Strahlungsenergie (Energieflußdiagramm) in der Photosynthese aus anorganischem Substrat gebildet wird. Ein Teil dieser Bruttoproduktion wird in der Atmung sofort wieder verwendet. Unter der Bruttoprimärproduktivität versteht man die Bruttophotosynthese pro Zeit- und Flächeneinheit. Die Bruttophotosynthese kann nicht direkt gemessen werden, sondern berechnet sich aus der Summe von Nettoprimärproduktion und Atmungsverlust (s. u.). Die während der Photosynthese abgegebene O2-Menge (Sauerstoff) bzw. aufgenommene Menge an CO2 (Kohlendioxid) wird operational als Nettophotosynthese definiert. – Das Phytoplankton im Meer produziert etwa 1000 g Glucose/m2 im Jahr. Diese Menge entspricht ca. 360 g organisch gebundenem Kohlenstoff (Kohlenstoffäquivalent); sie stellt die Bruttophotosynthese des Meeres dar. Von diesen 360 g werden ungefähr 40% von den Primärproduzenten sofort wieder veratmet (Atmungsverlust), d. h., es bleiben 200 g an organisch gebundenem Kohlenstoff/m2 im Jahr als Nettoprimärproduktion übrig, die dann den Konsumenten zur Verfügung steht. Insgesamt schätzt man die Bruttophotosynthese in den Ozeanen durch das Phytoplankton auf jährlich etwa 12–19 Milliarden Tonnen an biologisch gebundenem Kohlenstoff, entsprechend einer Biomasse von ungefähr 500 Milliarden Tonnen an frischem Phytoplankton. Da 360 g an organisch gebundenem Kohlenstoff äquivalent 1 kg Glucose sind, stellt die jährliche Nettoproduktion des Phytoplanktons der Meere ca. 50–60 Milliarden Tonnen Glucose dar. Bei der Photosynthese wird pro 1 g Glucose 1 g Sauerstoff frei. Die Sauerstoff-Produktion (O2) der Ozeane beläuft sich auf 150 Millionen Tonnen pro Jahr (Gehalt der Atmosphäre an O2: 12 · 1014 t). Biomasse (Tab.), Kohlenstoffkreislauf, ökologische Effizienz, Produktion.

Lit.: Cannel, M.G.R.: World forest biomass and primary production data. London – New York 1982.

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