光合成の際に植物が太陽光を有機物に変換する速度と程度を示す尺度を、一次生産性と呼びます。 生態系には、初生生産性が高いところと、低いところがあります。 例えば、海洋はその広大な面積から、世界で最も生産性の高い生態系といえます。 海洋の藻類は、膨大なスケールで新たな植物バイオマス（生物の重さ）を作り出しているのです。 しかし、植物の基礎生産性は、単純に太陽光だけに依存しているわけではありません。 水だけでなく、その他の重要な無機栄養素も、成長と最適な一次生産性のために必要です。 4032>

生態系では、必要な栄養素がすべて同じ割合で消費されることはほとんどありません。 ある栄養素が他の栄養素よりも先に使われる場合、その栄養素は制限栄養素と呼ばれます。 制限栄養素は、その不在によって成長を妨げる。 不足した環境に戻すと、制限栄養素は生産性を急上昇させ、制限栄養素が再び枯渇するまで続く。 リンは、多くの陸上および水中の生態系で制限栄養素となっている。 これらの地域の一次生産者の生産性は、生命にとって非常に重要な利用可能なリンの量によって制限され、抑制されているのです。 この事実は、リンが農業および家庭用植物性食品と肥料の主成分である理由です。 4032>

通常、リンの利用可能量はリン循環の中で制限されているため、湖沼における植物の成長も制限されます。 肥料にリンを使用する際の大きな問題は、人工的な富栄養化の過程です。 富栄養化とは、湖沼の基礎生産力が大きく上昇することです。 富栄養化は湖の自然のバランスを崩し、水中の溶存酸素濃度が低下するため、魚やその他の動物が大量死する可能性があります。 藻類や水生植物の繁殖が抑制されないと、湖は徐々に淀み、汚濁していきます。 人工富栄養化は、過剰に使用された農業用肥料から流出した雨水が湖に到達することで起こります。 また、鉱山からの流出水も人工的な富栄養化の原因となっています。 リンの鉱物を多く含む岩石を採掘すると、その粉塵が風に乗って近隣の水系に流れ込むことがあります。 同様に、雨水が採掘場から近隣の湖沼に流れ込むこともあります。 人工的な富栄養化の3つ目の原因は、リンが制限されている湖に人工の洗濯用洗剤によってリンを流入させることです。 かつては多くの洗剤にリンが含まれていました。 家庭から出る排水はやがて湖沼に流れ込み、植物が大量に繁殖して自然のバランスを崩してしまったのです。 現在では、人為的な富栄養化を起こさず、リンの正常な循環を維持する無リン洗剤の製造がかなり進んでいます。 リン酸塩岩（左上）が存在するのは、地質学的な隆起のため。 イラスト：Hans & Cassidy. 提供：ゲイルグループ