Växter, alger och alla fotosyntetiska organismer fungerar som den primära energikällan för liv på jorden. Genom att utnyttja solljus omvandlar de oorganiska föreningar till organisk biomassa. Som basen i näringsväven är dessa organismer kända som producenter , och forskare kvantifierar deras bidrag till ekosystems funktion genom netto primär produktivitet (NPP).
Under fotosyntesen fångar växter ljusenergi och använder den för att omvandla vatten, koldioxid och mineraler till sockerarter, stärkelser och lipider – nya organiska molekyler som driver tillväxten. Medan fotosyntesen importerar CO₂, släpper andning en del av det tillbaka till atmosfären, särskilt i mörker. Detta utbyte är viktigt vid beräkning av NPP.
Netto primär produktivitet är mängden kol som en växt eller växtgemenskap behåller under en given tidsperiod efter att ha redovisat andningsförluster. Den återspeglar nettovinsten av biomassa tillgänglig för högre trofiska nivåer och inkluderar bidrag från rotutsöndringar och eventuella förluster till växtätare.
NPP härleds genom att subtrahera kolet som frigörs genom andning (Ra) från det totala kolet som fixeras genom fotosyntes (bruttoprimärproduktivitet, GPP):
NPP =GPP – Ra
I laboratoriestudier av dammalger använder forskare ofta förseglade glasflaskor för att isolera ett vattenprov. Genom att mäta löst syre före försegling och efter en bestämd inkubationsperiod drar de slutsatsen fotosyntetisk kolfixering—syreproduktion korrelerar med CO₂-upptag. Skillnaden mellan den slutliga och initiala syrekoncentrationen, justerad för andning, ger en uppskattning av NPP.
För landväxter är ett vanligt tillvägagångssätt att skörda hela plantan i slutet av en tillväxtperiod, torka den till konstant vikt och registrera den torra massan. Denna torra biomassa är ungefär den nettokol som hålls kvar. För grödor som majs ger denna metod en tillförlitlig NPP-uppskattning, även om mindre variationer på grund av insektsväxtätande eller mikrobiell andning kan förändra resultatet något.
