The emergy accounting method has been widely applied to terrestrial and marine ecosystems although there is a lack of emergy studies focusing on phytoplankton primary production. Phytoplankton production is a pivotal process since it is intimately coupled with oceanic food webs, energy fluxes, carbon cycle, and Earth's climate. In this study, we proposed a new methodology to perform a biophysical assessment of the global phytoplankton primary production combining Machine Learning (ML) techniques and an emergy-based accounting model. Firstly, we produced global phytoplankton production estimates using an Artificial Neural Network (ANN) model. Secondly, we assessed the main energy inputs supporting the global phytoplankton production. Finally, we converted these inputs into emergy units and analysed the results from an ecological perspective. Among the energy flows, tides showed the highest maximum emergy contribution to global phytoplankton production highlighting the importance of thise flow in the complex dynamics of marine ecosystems. In addition, an emergy/production ratio was calculated showing different global patterns in terms of emergy convergence into the primary production process. We believe that the proposed emergy-based assessment of phytoplankton production could be extremely valuable to improve our understanding of this key biological process at global scale adopting a systems perspective. This model can also provide a useful benchmark for future assessments of marine ecosystem services at global scale.

能值核算方法已被广泛应用于陆地和海洋生态系统，尽管目前缺乏针对能级浮游植物初级生产的能值研究。浮游植物的生产是一个关键过程，因为它与海洋食物网，能量通量，碳循环和地球气候密切相关。在这项研究中，我们提出了一种新方法，该方法结合了机器学习（ML）技术和基于能值的核算模型，可以对全球浮游植物的初级生产进行生物物理评估。首先，我们使用人工神经网络（ANN）模型得出了全球浮游植物的产量估算值。其次，我们评估了支持全球浮游植物生产的主要能源投入。最后，我们将这些输入转换为能值单位，并从生态角度分析了结果。在能量流中，潮汐显示出对全球浮游植物产量最大的最大能值贡献，突显了这种流在海洋生态系统复杂动态中的重要性。此外，计算了能值/产量比，显示了在能值收敛到初级生产过程中的不同全局模式。我们认为，基于能值的浮游植物生产评估建议对于利用系统观点来增进我们对全球范围内这一关键生物过程的理解可能非常有价值。该模型还可以为将来在全球范围内评估海洋生态系统服务提供有用的基准。潮汐显示出最大的能值对全球浮游植物产量的最大贡献，突显了这种水流在海洋生态系统复杂动态中的重要性。此外，计算了能值/产量比，显示了在能值收敛到初级生产过程中的不同全局模式。我们认为，基于能值的浮游植物生产评估建议对于利用系统观点来增进我们对全球范围内这一关键生物过程的理解可能非常有价值。该模型还可以为将来在全球范围内评估海洋生态系统服务提供有用的基准。潮汐显示出最大的能值对全球浮游植物产量的最大贡献，突显了这种水流在海洋生态系统复杂动态中的重要性。此外，计算了能值/产量比，显示了在能值收敛到初级生产过程方面的不同全局模式。我们认为，基于能值的浮游植物生产评估建议对于利用系统观点来增进我们对全球范围内这一关键生物过程的理解可能非常有价值。该模型还可以为将来在全球范围内评估海洋生态系统服务提供有用的基准。我们认为，基于能值的浮游植物生产评估建议对于利用系统观点来增进我们对全球范围内这一关键生物过程的理解可能非常有价值。该模型还可以为将来在全球范围内评估海洋生态系统服务提供有用的基准。我们认为，基于能值的浮游植物生产评估建议对于利用系统观点来增进我们对全球范围内这一关键生物过程的理解可能非常有价值。该模型还可以为将来在全球范围内评估海洋生态系统服务提供有用的基准。