Ein Diagramm der Energieübertragung zwischen trophischen Ebenen
Die Primärproduktion findet in autotrophen Organismen eines Ökosystems statt. Photoautotrophe wie Gefäßpflanzen und Algen wandeln Energie von der Sonne in Energie um, die als Kohlenstoffverbindungen gespeichert wird. Photosynthese wird im Chlorophyll von grünen Pflanzen durchgeführt. Die durch Photosynthese umgewandelte Energie wird durch die trophischen Ebenen eines Ökosystems übertragen, da Organismen Mitglieder niedrigerer trophischer Ebenen verbrauchen.,
Die Primärproduktion kann in Brutto-und Netto-Primärproduktion aufgeschlüsselt werden. Die Bruttoprimärproduktion ist ein Maß für die Energie, die ein Photoautotroph von der Sonne erntet. Nehmen wir zum Beispiel einen Grashalm, der x Joule Energie von der Sonne aufnimmt. Der Anteil dieser Energie, der in Glukose umgewandelt wird, spiegelt die Bruttoproduktivität des Grashalms wider. Die nach der Atmung verbleibende Energie gilt als Netto-Primärproduktion., Im Allgemeinen bezieht sich die Bruttoerzeugung auf die Energie, die in einem Organismus vor der Atmung enthalten ist, und die Nettoerzeugung auf die Energie nach der Atmung. Die Begriffe können verwendet werden, um die Energieübertragung sowohl bei Autotrophen als auch bei Heterotrophen zu beschreiben.
Die Energieübertragung zwischen den trophischen Ebenen ist im Allgemeinen ineffizient, so dass die Nettoproduktion auf einer trophischen Ebene im Allgemeinen nur 10% der Nettoproduktion auf der vorhergehenden trophischen Ebene beträgt (das Zehn-Prozent-Gesetz)., Durch nicht räuberischen Tod, Verdauungsstörungen und Zellatmung geht eine erhebliche Menge an Energie an die Umwelt verloren, anstatt von den Verbrauchern zur Produktion aufgenommen zu werden. Die Zahl nähert sich dem Anteil der Energie, der nach jeder Phase des Energieverlusts in einem typischen Ökosystem verfügbar ist, obwohl diese Fraktionen von Ökosystem zu Ökosystem und von trophischer Ebene zu trophischer Ebene stark variieren. Der Energieverlust um den Faktor die Hälfte von jedem der Schritte des nicht räuberischen Todes, der Defäkation und der Atmung ist typisch für viele lebende Systeme., Somit ist die Nettoproduktion auf einer trophischen Ebene 1 / 2 ∗ 1 / 2 ∗ 1 / 2 = 1 / 8 {\displaystyle 1/2*1/2*1/2=1/8} oder ungefähr zehn Prozent des trophischen Niveaus davor.
Angenommen, 500 Einheiten Energie werden durch trophische Stufe 1 erzeugt. Die eine Hälfte davon geht durch den nicht räuberischen Tod verloren, während die andere Hälfte (250 Einheiten) von Trophic Level 2 aufgenommen wird. Die eine Hälfte der aufgenommenen Menge wird durch Defäkation ausgestoßen, so dass die andere Hälfte (125 Einheiten) vom Organismus assimiliert wird., Schließlich geht eine Hälfte der verbleibenden Energie durch Atmung verloren, während der Rest (63 Einheiten) für Wachstum und Fortpflanzung verwendet wird. Diese Energie, die für Wachstum und Fortpflanzung aufgewendet wird, entspricht der Nettoproduktion der trophischen Stufe 1, die gleich ist 500 ∗ 1 / 2 ∗ 1 / 2 ∗ 1 / 2 = 63 {\displaystyle 500*1/2*1/2*1/2=63} einheiten.