Míra toho, jak rychle a v jakém rozsahu je sluneční světlo přeměněno rostlinami na organický materiál během fotosyntézy, se nazývá primární produktivita. Některé ekosystémy mají vysokou primární produktivitu, jiné naopak velmi nízkou. Například oceán je díky své obrovské rozloze nejproduktivnějším ekosystémem na světě. Oceánské řasy vytvářejí novou rostlinnou biomasu neboli hmotnost živého materiálu v obrovském měřítku. Primární produktivita rostlin však nezávisí pouze na dostupnosti slunečního světla. Kromě vody jsou pro růst a optimální primární produktivitu nezbytné i další důležité anorganické živiny. Jednou z takových živin je fosfor.

V ekosystémech se málokdy všechny potřebné živiny spotřebují stejnou rychlostí. Pokud je jedna živina využita dříve než ostatní živiny, nazývá se limitující živina. Limitující živiny brání růstu svou absencí. Když se limitující živiny vrátí do chybějícího prostředí, nastartují produktivitu, která pokračuje, dokud se limitující živina opět nevyčerpá. Fosfor je limitující živinou v mnoha suchozemských i vodních ekosystémech. Produktivita primárních producentů v těchto oblastech je omezena, držena na uzdě, množstvím dostupného fosforu, který je pro život tak důležitý. Tato skutečnost je důvodem, proč je fosfor hlavní složkou zemědělských a domácích rostlinných potravin a hnojiv. Přídavek fosforu, který je za normálních okolností v omezeném množství, umožňuje maximální růst rostlin.

Normálně, protože dostupnost fosforu je v koloběhu fosforu omezená, je omezen i růst rostlin v jezerech. Hlavním problémem používání fosforu v hnojivech je proces umělé eutrofizace. Eutrofizace je velké zvýšení primární produktivity jezera. Eutrofizace může být škodlivá pro přirozenou rovnováhu jezera a může mít za následek masivní úhyn ryb a dalších živočichů, protože se z vody vyčerpá množství rozpuštěného kyslíku. S nekontrolovaným růstem řas a vodních rostlin jezero pomalu stagnuje a zanáší se. K umělé eutrofizaci může dojít, když se do jezer dostane stékající dešťová voda ze zemědělských hnojiv, která se používají v nadměrném množství. Další lidskou příčinou umělé eutrofizace jsou splachy z dolů. Těžba v oblastech, kde jsou horniny bohaté na fosforové minerály, může vytvářet prach, který vítr zanese do blízkých vodních systémů. Podobně může dešťová voda z těžebních oblastí splachovat do blízkých jezer. Třetí příčinou umělé eutrofizace je vnášení fosforu do jezer s omezeným obsahem fosforu prostřednictvím pracích prostředků vyrobených člověkem. Mnoho pracích prostředků v minulosti obsahovalo fosfor. Odpadní vody z domácností se nakonec dostaly do jezer, kde došlo k masivnímu přemnožení rostlin, což narušilo přítomnou přirozenou rovnováhu. Dnes bylo dosaženo značného pokroku ve výrobě bezfosfátových pracích prostředků, které nezpůsobují umělou eutrofizaci a zachovávají normální koloběh fosforu. koloběh fosforu. Geologický výzdvih je příčinou přítomnosti fosfátových hornin (vlevo nahoře). Ilustrace: Hans & Cassidy. Se svolením Gale Group.