La producción bruta de oxígeno (fotosíntesis) depende de la cantidad de clorofila en el sistema: el ecosistema más productivo en términos de fotosíntesis bruta será el que tenga la mayor cobertura de plantas, repleta de nutrientes y agua y a una temperatura que maximice las tasas metabólicas ( típicamente alrededor de 30C). Los lagos contaminados con nutrientes con floraciones de algas a menudo tienen una producción de oxígeno bruto muy alta y una baja biodiversidad.
Sin embargo, también se debe considerar el otro lado de la moneda, la respiración. La respiración es la cantidad de oxígeno que consume el sistema. Todos los seres vivos respiran: animales, cuando respiramos, plantas a medida que crecen, y bacterias a medida que remineralizan los detritos u otra materia orgánica. Los ecosistemas de baja biodiversidad pueden tener alta fotosíntesis y alta respiración, ya que gran parte de lo que se produce, en lugar de pasar por la cadena alimentaria a organismos superiores, va directamente al circuito microbiano para ser descompuesto por bacterias. Los lagos con floraciones de algas severas pueden seguir un ciclo de boom-crash, con concentraciones de oxígeno muy altas debido a la fotosíntesis activa durante el día y durante el pico de la floración, y una respiración alta por la noche, y especialmente cuando la floración se colapsa. Esto puede conducir a la desoxigenación del agua, a la asfixia de animales como los peces e incluso a una menor biodiversidad.
Los ecosistemas autotróficos netos son aquellos que producen más energía (y oxígeno) de lo que consumen. Los ecosistemas netos heterotróficos son aquellos que consumen más de lo que producen. Sin embargo, no existe una relación directa y simple entre la autotrofia / heterotrofia de un ecosistema y su biodiversidad.
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