Οι βιολόγοι χρησιμοποιούν την πρωτογενή παραγωγικότητα, ή την πρωτογενή παραγωγή, για να προσδιορίσουν πόσο αποτελεσματικά τα φυτά μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα, νερό και ελαφριά ενέργεια σε γλυκόζη και οξυγόνο μέσω της διαδικασίας φωτοσύνθεσης, σύμφωνα με το Καναδικό Δάσος Υπηρεσία. Το αντίθετο της φωτοσύνθεσης είναι η αναπνοή, κατά την οποία τα φυτά καταναλώνουν οξυγόνο και απελευθερώνουν διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Το καθαρό αποτέλεσμα είναι η καθαρή πρωτογενής παραγωγικότητα (NPP). Η παρακολούθηση αυτού του αριθμού με την πάροδο του χρόνου δείχνει την επίδραση του κλίματος και άλλων αλλαγών στο περιβάλλον.
Μετρήστε το ρυθμό φωτοσύνθεσης και αναπνοής. Δημιουργήστε ένα κλειστό σύστημα, όπως ένα πώμα από διαφανές γυάλινο μπουκάλι που περιέχει θαλασσινό νερό. Μετρήστε την αύξηση του οξυγόνου για μια καθορισμένη χρονική περίοδο. Για παράδειγμα, το νερό στη φιάλη περιέχει 8 mg οξυγόνου ανά λίτρο στην αρχή του πειράματος και 10 mg οξυγόνου ανά λίτρο στο τέλος του πειράματος, μία ώρα αργότερα. Τόσο η φωτοσύνθεση όσο και η αναπνοή έλαβαν χώρα και το NPP, το οποίο μετρά την καθαρή επίδραση και των δύο, είναι συνεπώς 10-8, ή 2 mg ανά λίτρο ανά ώρα.
Επιβεβαιώστε το αποτέλεσμα. Μετρήστε τον ρυθμό αναπνοής εκτελώντας το ίδιο πείραμα σε μια γυάλινη φιάλη για την ίδια χρονική περίοδο. Καθώς η φωτοσύνθεση εμφανίζεται μόνο κατά την παρουσία φωτός, δεν θα πραγματοποιηθεί σε αυτό το μπουκάλι. Επομένως, η ποσότητα οξυγόνου θα μειωθεί. Για παράδειγμα, το νερό στη φιάλη περιέχει 8 mg οξυγόνου ανά λίτρο στην αρχή του πειράματος όπως στο Βήμα 1. Περιέχει 5 mg οξυγόνου ανά λίτρο στο τέλος αυτού του πειράματος. Επομένως, ο ρυθμός αναπνοής είναι 8 - 5 ή 3 mg ανά λίτρο ανά ώρα.
Υπολογίστε το ρυθμό της φωτοσύνθεσης συγκρίνοντας την ποσότητα οξυγόνου στα δύο μπουκάλια στο τέλος του πειράματος. Μόνο η αναπνοή πραγματοποιήθηκε στο Βήμα 2. Τόσο η φωτοσύνθεση όσο και η αναπνοή πραγματοποιήθηκαν στο Βήμα 1. Επομένως, η διαφορά οξυγόνου μεταξύ τους οφείλεται στη φωτοσύνθεση. Το διαυγές μπουκάλι στο Βήμα 1 περιέχει 10 mg οξυγόνου ανά λίτρο. Το σκούρο μπουκάλι στο Βήμα 2 περιέχει 5 mg οξυγόνου ανά λίτρο στο τέλος της ώρας. Ο ρυθμός φωτοσύνθεσης ή πρωτογενούς παραγωγής είναι 10 - 5 ή 5 mg ανά λίτρο ανά ώρα. Η φωτοσύνθεση μείον την αναπνοή ισούται με NPP. Επομένως, το NPP είναι 5 - 3 ή 2 mg ανά λίτρο ανά ώρα, το οποίο είναι το ίδιο με το ποσοστό του NPP που μετράται στο Βήμα 1.