thumb|Ruimtelijke verspreiding van de netto primaire productiviteit (in gram koolstof) thumb|Biomassa per levensvorm op logaritmische schaal Biomassa is in de ecologie de totale massa van levende organismen, in een gebied of ecosysteem, op enig moment. Het kan gaan om de biomassa van een, of enkele soorten, of om de biomassa van een gehele levensgemeenschap, dat wil zeggen alle daarin aanwezige soorten organismen. Biomassa kan worden uitgesplitst in microbiële, plantaardige (fytomassa) en dierlijke biomassa (zoömassa).
De grootte van de biomassa varieert sterk per levensgemeenschap of bioom. Biomassa is voornamelijk fytomassa, ze wordt voornamelijk geproduceerd door primaire producenten. Op het land zijn dat de landplanten, in het water algen.Biomassa wordt uitgedrukt in t, Gt of in t/ha, de primaire productie in t/jaar of in t/ha/jaar. Ook kan de primaire productie (groei) van een jaar vergeleken worden met de totale hoeveelheid aanwezige fytomassa (% per jaar). De biomassa is relatief klein in arctische gebieden, door de lage temperaturen, en in woestijnen door de geringe neerslag. De biomassa is het grootst in de tropen.
Bepalen biomassa Soms wordt biomassa beschouwd als de massa van organismen in situ, zoals je ze aantreft. In bijvoorbeeld de zalmvisserij is de biomassa het totale gewicht bij vangst. In de ecologie gaat men uit van het organisch drooggewicht (dus zonder intra- en extracellulair water, dat ongeveer 70% van een willekeurig organisme uitmaakt), waarna hoogstens 30% van het versgewicht overblijft. Zo wordt voor de biomassa van een levensgemeenschap het totale drooggewicht van de planten (en dieren) bepaald. (2001). Life, the science of biology, sixth edition. Sinauer Associates. p. 635, Autotrophs: Some autotrophs are chemosynthesizers, deriving their energy not from light, but from reduced inorganic substances, such as hydrogen sulfide (H2S), in their environment. (1973) Algemeine Geobotanik. Uni Taschenbücher 284. Verlag Eugen Ulmer. Stuttgart, p. 150-155. Die primäre Produktion. De biomassa kan ook uitgedrukt worden in koolstofgehalte (C) waarbij die van alle levende organismen bij elkaar ofwel de gehele biosfeer in 2018 naar schatting 550 gigaton (Gt) bedroeg.
De primaire productie is de snelheid van de vorming van fytomassa, de massa die in een bepaalde tijd in een ecosysteem via fotosynthese geproduceerd wordt door producenten, met name landplanten, algen en cyanobacteriën. Ook microbiële chemosynthese draagt bij aan de primaire productie, met name in de diepzee, waar geen zonlicht doordringt. Een deel van de via chemo- en fotosynthese gevormde assimilaten wordt door de producenten zelf gebruikt, voor de celademhaling van de niet groene delen van de plant.
Om de primaire productie op het land te bepalen wordt op een representatieve, niet te kleine oppervlakte van een levensgemeenschap de jaarlijkse boven- en ondergrondse toename gemeten, inclusief het jaarlijks geproduceerde 'afval', zoals strooisel en afstervende wortels. Een relatief groot deel van de energie van de plant wordt opgeslagen in hout en in reservestoffen (zetmeel-, olie- of eiwithoudende weefsels).
In de koolstofkringloop (een onderdeel van de biogeochemische kringloop) wordt een belangrijk deel van de primaire productie bij climaxvegetaties weer gemineraliseerd, zodat de totale fytomassa in een levensgemeenschap over de jaren ongeveer gelijk blijft. Een toename van de fytomassa treedt meestal op in de vroege stadia van successie, totdat er met de climaxvegetatie een min of meer stabiele situatie is bereikt. Als er meer wordt geproduceerd dan wordt afgebroken, krijgt men 'biologische slakken', waarvan de hoogvenen, steenkool, aardgas goede voorbeelden vormen. Deze 'biologische slakken' vormen natuurlijke hulpbronnen voor de mens, onder andere als fossiele brandstof.
De hoogte van de primaire productie van stabiele plantengemeenschappen hangt samen met het plaatselijke klimaat. De groeivormen van de dominante soorten zijn daarbij doorslaggevend. Bij kruidachtige vegetaties van de steppen wordt jaarlijks een belangrijk deel van de primaire productie als strooisel afgeworpen, maar bij houtige planten wordt juist een belangrijk deel van de primaire productie in de vorm van hout opgenomen in de totale fytomassa.
ZoneringBiomassa en primaire productie, naar Walter (1973)KlimaatzonesubzoneOppervlak106 km2FytomassaPrimaire productie/jaar%/jaar =Prim.prod./FytomassaZoömassaGttotaalGt1 ton = 1000 kg, 1 Gt = 109 tgem.t/ha1 t/ha = 0,1 kg/m2totaalGtgemiddeldt/hapolair8,0513,817,11,331,609,6%boreaal23,243918915,26,53,4%gematigdhumide7,392543429,3412,63,7%semiaride8,1016,820,86,648,239%aride7,048,2411,71,992,8024%subtropischhumide6,2422836615,925,57,0%semiaride8,2981,998,711,513,814%aride9,7313,613,97,147,353%tropischhumide26,5116644077,329,26,6%semiaride16,017210722,614,113%aride12,89,017,002,622,029%landlandmassa133240018017212,87,2% 20meren en rivieren2,000,040,21,05,02.500%oceanen3610,170,05601,735.000%3,05102400472334,69,7%23
Biomassa per regio Bossen vormen de natuurlijke of "climaxvegetatie" in de humide subzones en in de boreale zone. Door de aanwezigheid van bomen wordt de naar verhouding hoge waarden voor de fytomassa verklaard, die bovendien verder toeneemt, door de steeds gunstigere temperaturen, gaande van de boreale zone (ongeveer 190 t/ha) naar de tropische zone (440 t/ha).
De primaire productie in de humide en semiaride subzones is in dezelfde orde van grootte, waarbij deze naar de tropen toeneemt met eerst een verdubbeling van de gematigde zone naar de subtropen, maar een relatief kleiner verschil tussen subtropen en tropen. In de aride gebieden van de tropen is de productie juist het laagst, door een combinatie van droogte en hoge temperaturen.
De jaarlijkse primaire productie op het land (172 Gt) is ongeveer 7% van de totale fytomassa (2400 Gt), de producenten). In oceanen is deze echter 350 keer hoger dan de totale fytomassa. De fytomassa in oceanen bestaat voornamelijk uit planktonische algen, die zich voortdurend delen en daardoor een zeer hoge productie hebben in vergelijking met een lage fytomassa. Ook in meren en rivieren is de relatieve jaarlijkse primaire productie veel groter dan op het land; daar is ze 25 keer groter dan de fytomassa.
Variatie De totale potentiële primaire productie van de biosfeer wordt geschat op 233 Gt per jaar. De hoogte van de productie hangt af van de milieufactoren. De voor de plantengroei en de primaire productie bepalende abiotische factoren worden gezamenlijk standplaats of oecotoop genoemd. Bij de meetbare primaire standplaatsfactoren denkt men aan temperatuur, water, licht, chemische en mechanische factoren. De samengestelde (complexe) factorgroepen zijn klimaat, bodem, reliëf en biotische factoren, die uiteengerafeld kunnen worden in de primaire factoren. De organismen hebben weer invloed op de primaire factoren.
Over grotere gebieden gerekend is de fytomassa in climaxvegetaties betrekkelijk constant, omdat de primaire productie gewoonlijk volledig wordt gemineraliseerd door de reducenten (of destruenten). Een toename van de fytomassa kan optreden in verschillende stadia van successie. Bij de door de mens gebruikte levensgemeenschappen wordt een deel aan de primaire productie onttrokken.
Op het land vormt de zoömassa (consumenten) ongeveer 1% van de fytomassa, waar in oceanen de zoömassa 15 tot 20 keer groter is dan de fytomassa. De zoömassa bestaat in oceanen voor een belangrijk deel uit grote dieren, met daaronder de walvissen.
In de humide subzones wordt de hoge fytomassa (op het land) verklaard door de aanwezigheid van bomen. Omdat de fytomassa afhankelijk is van de overheersende levensvorm, is er geen directe relatie tussen de primaire productie en de fytomassa van de diverse vegetatiezones, omdat de fytomassa afhangt van de levensvorm van de dominante soorten. Bij kruidachtige soorten, de dominante levensvorm van de steppen, wordt vrijwel de gehele primaire productie afgestoten in de vorm van strooisel die langzaam weer verteert. Bij houtige planten, zoals struiken en vooral bomen, wordt het grootste deel van de primaire productie als hout opgeslagen in de stammen. Na het afsterven wordt de boomstam weer opgenomen in de fytomassa. Hoe groter het aandeel bomen in een gemeenschap, hoe groter dan ook de fytomassa is.
Antropogene massa De antropogene massa betreft de levenloze materialen als baksteen, beton, asfalt en plastic in gebouwen, machines, wegen en verschillende objecten. De behoren dus niet tot de biomassa.
De antropogene massa werd in 2020 ongeveer gelijk geschat aan die van de totale levende biomassa van de Aarde. In deze vergelijking werd de massa geschat op en uitgedrukt in een drooggewicht van 1,1 teraton ofwel 1018 gram. Deze waarde is minder dan de helft dan die in 1973 opgegeven werd door H. Walter die een schatting maakte van 2,4 teraton voor de hele biosfeer. De mens maakt een zeer klein deel uit van de totale levende biomassa, maar blijkt in staat geweest te zijn een massa te produceren die gelijk is aan die van de gehele levende biomassa.
Zie ook Biomassa (economie), grondstoffen van organische (plantaardige of dierlijke) oorsprong Biomassa (chemie), deel van de totale (biologische) biomassa, dat voor uiteenlopende producten gebruikt kan worden.
Aantekeningen en bronnen
Categorie:Ecologie