Las plantas, las algas y todos los organismos fotosintéticos sirven como fuente de energía primaria para la vida en la Tierra. Al aprovechar la luz solar, convierten compuestos inorgánicos en biomasa orgánica. Como base de la red alimentaria, estos organismos se conocen como productores y los científicos cuantifican su contribución al funcionamiento de los ecosistemas a través de la productividad primaria neta (PPN).
Durante la fotosíntesis, las plantas capturan energía luminosa y la utilizan para transformar agua, dióxido de carbono y minerales en azúcares, almidones y lípidos, nuevas moléculas orgánicas que impulsan el crecimiento. Mientras que la fotosíntesis importa CO₂, la respiración libera una parte del mismo a la atmósfera, especialmente en la oscuridad. Este intercambio es esencial al calcular el NPP.
Productividad primaria neta es la cantidad de carbono que una planta o comunidad vegetal retiene durante un período de tiempo determinado después de contabilizar las pérdidas respiratorias. Refleja la ganancia neta de biomasa disponible para niveles tróficos más altos e incluye contribuciones de exudados de raíces y cualquier pérdida para los herbívoros.
La NPP se obtiene restando el carbono liberado a través de la respiración (Ra) del carbono total fijado por la fotosíntesis (productividad primaria bruta, GPP):
PNP =PIB – Ra
En los estudios de laboratorio de algas de estanques, los investigadores suelen utilizar botellas de vidrio selladas para aislar una muestra de agua. Al medir el oxígeno disuelto antes del sellado y después de un período de incubación determinado, infieren la fijación fotosintética del carbono:la producción de oxígeno se correlaciona con la absorción de CO₂. La diferencia entre las concentraciones de oxígeno final e inicial, ajustadas a la respiración, proporciona una estimación de la NPP.
Para las plantas terrestres, un enfoque común es cosechar la planta entera al final de un período de crecimiento, secarla hasta obtener un peso constante y registrar la masa seca. Esta biomasa seca se aproxima al carbono neto retenido. Para cultivos como el maíz, este método produce una estimación confiable de la PPN, aunque variaciones menores debidas a la herbivoría de insectos o la respiración microbiana pueden alterar ligeramente el resultado.
