Fotosyntese og kemosyntese er begge processer, hvorved organismer producerer mad; fotosyntese drives af sollys, mens kemosyntese kører på kemisk energi.
For at se denne video skal du aktivere JavaScript og overveje at opgradere til en webbrowser, der understøtter HTML5-video
Størstedelen af livet på planeten er baseret i en fødekæde, der drejer sig om sollys, da planter fremstiller mad via fotosyntese. I det dybe hav er der imidlertid ikke noget lys, og der er således ingen planter; så i stedet for sollys er den primære energiform, produceres kemisk energi via kemosyntese. Steder med kemosyntetiske organismer kan blive oaser af livet i et miljø, der ellers ofte tømmes for mad. Video med tilladelse fra NOAA Office of Ocean Exploration and Research, Mexico Gulf 2017. Download større version (mp4, 108,2 MB).
Økosystemer afhænger af nogle organismers evne. at omdanne uorganiske forbindelser til mad, som andre organismer derefter kan udnytte (eller spise!). Størstedelen af livet på planeten er baseret på en fødekæde, der drejer sig om sollys, da planter laver mad via fotosyntese. Men i miljøer, hvor der ikke er sollys og dermed ingen planter, er organismer i stedet afhængige af primærproduktion gennem en proces kaldet kemosyntese, der kører på kemisk energi. Sammen brænder fotosyntese og kemosyntese alt liv på jorden.
Fotosyntese forekommer i planter og nogle bakterier, uanset hvor der er tilstrækkeligt sollys – på land, på lavt vand, selv inden i og under klar is. Alle fotosyntetiske organismer bruger solenergi til at omdanne kuldioxid og vand til sukker (mad) og ilt: 6CO2 + 6H2O – > C6H12O6 + 6O2.
Kemosyntese forekommer i bakterier og andre organismer og involverer brugen af energi frigivet ved uorganiske kemiske reaktioner til at producere mad. Alle kemosyntetiske organismer bruger energi frigivet ved kemiske reaktioner for at fremstille et sukker, men forskellige arter bruger forskellige veje. For eksempel, ved hydrotermiske ventilationskanaler, oxiderer udluftningsbakterier hydrogensulfid, tilsætter kuldioxid og ilt og producerer sukker, svovl og vand: CO2 + 4H2S + O2 – > CH20 + 4S + 3H2O. Andre bakterier fremstiller organisk materiale ved at reducere sulfid eller oxidere metan.
Vores viden om kemosyntetiske samfund er relativt ny, bragt i lyset ved udforskning af havet, da mennesker først observerede en udluftning på den dybe havbund i 1977 og fandt et blomstrende samfund, hvor der ikke var noget lys. Siden da er kemosyntetiske bakteriesamfund fundet i varme kilder på land og på havbunden omkring hydrotermiske udluftninger, kolde siver, hvalkroppe og sunkne skibe. Ingen havde nogensinde tænkt på at lede efter dem, men disse samfund var der hele tiden.