Plankton tarkoittaa meren pintakerroksissa ajelehtivia eliöitä, jotka elävät pääasiassa epipelagisessa vyöhykkeessä (valtameren ylimmässä valaistussa kerroksessa). Ne eivät ole tarpeeksi vahvoja uimaan merivirtoja vastaan, joten niiden liike on pääosin virtojen ja turbulenssin määräämää. Termi on vastakohta nektonille, joka pystyy hallitsemaan liikkumistaan. Planktoniin kuuluvat sekä yksi- että monisoluisten organismien laajat ryhmät, ja niiden koko vaihtelee mikrometreistä useisiin senttimetreihin.

Planktonin tyypit

Plankton voidaan jaotella laajasti kolmeen pääryhmään, mutta raja-alueilla esiintyy myös välivaiheita ja sekoittuneita elintapoja.

  • Kasviplankton (fotosynteettiset tuottajat): ne elävät meren pinnalla ja fotosyntetisoivat (käyttävät valoa sokerien ja muiden molekyylien valmistamiseen). Tähän ryhmään kuuluu mm.
  • Zooplankton (kuluttajat): pienet alkueläimet tai metazoat, esimerkiksi

    Lisäksi monet suurempien eläinten, kuten kalojen, äyriäisten ja selkärankaisten alkionvaiheen muodot — esimerkiksi munat ja toukat — ajelehtivat planktonina. Munia lukuun ottamatta monet zooplanktonin edustajat syövät muuta planktonia.

  • Sekaryhmät ja mikrobit: jotkut ryhmät kuuluvat molempiin edellä mainittuihin. Esimerkiksi dinoflagellaatit voivat olla joko fotosynteettisiä tuottajia tai heterotrofisia kuluttajia; monet lajit ovat mixotrofisia olosuhteista riippuen. Myös viruksia esiintyy runsaasti ja ne vaikuttavat planktonyhteisöjen dynamiikkaan, vaikka niiden sijoittaminen tavanomaiseen jakoon on vaikeaa.

Ecologinen merkitys

Planktonit ovat keskeisiä meren ravintoketjussa ja koko meriekosysteemin toiminnassa. Kasviplankton tuottaa fotosynteesin kautta suuren osan meressä syntyvästä orgaanisesta aineesta, ja se on lähes kaikkien kalojen toukkien pääasiallinen ravinnonlähde varhaisessa kehitysvaiheessa. Monet suuret eläimet syövät planktonia suoraan: esimerkiksi kylkihait ja sinivalaat voivat suoraan ravintoketjuksi käyttää runsaasti planktonia; toiset suuret kalat saavat planktonin välillisesti syömällä pienempiä kaloja, kuten silakoita.

Planktonilla on myös merkittävä rooli hiilen kierrossa ja niin sanotussa biologisessa pumpussa: fotosynteesi sitoo hiilidioksidia orgaaniseksi aineeksi, osa siitä kulutetaan ja hajotetaan pinnassa, mutta osa sataa alas kuolleena biomassana tai rikkoutuneina hiukkasina muodostaen pitkäaikaisempaa hiilivarastoa syvempään mereen.

Ravinteet, jakaantuminen ja rajoittavat tekijät

Planktonin levinneisyyttä säätelevät usein ravinteet enemmän kuin lämpötila. Suuret avomeren alueet ovat selvästi sinisiä ja niukkaravinteisia (steriilejä) — syynä on usein yhden tai useamman olennaisen ravinteen puute, joka rajoittaa fotosynteettisen planktonin kasvua. Yleisesti ottaen rannikkoseudut ja alueet maamassojen lähellä saavat ravinteita jokien ja tuulen mukana kulkeutuvista lähteistä ja sekoittumisesta pohjavesikerroksista.

Erityisesti tyynen valtameren keskeisillä avoimilla alueilla yksi keskeinen puuttuva ravinne on rauta. Rauta on välttämätön mm. ferredoksiinien kaltaisissa molekyyleissä ja rauta-rikkiproteiineissa, jotka huolehtivat elektronien siirrosta monissa aineenvaihduntareaktioissa. Rautapuutteen vuoksi näillä alueilla kasviplanktonin kasvua ei voi käynnistää pelkillä valaistusolosuhteilla.

Haitalliset kukinnot ja ihmisvaikutukset

Tietyt kasviplanktonlajit voivat muodostaa voimakkaita kukintoja (esim. niin kutsutut "red tides"), jotka joskus tuottavat myrkkyjä tai aiheuttavat happikatoa rannikkoalueilla kuollutta orgaanista ainetta hajottaessa. Ihmisen toiminta, kuten maatalouden ravinnekuormitus, ilmastonmuutos ja merten lämpeneminen, vaikuttavat planktonyhteisöihin — muutokset voivat muuttaa lajikoostumusta, primaarituotantoa ja hiilen kiertoa.

Tutkimus ja mittaaminen

Planktonia tutkitaan perinteisesti vedenäytteiden, planktonverkkojen sekä satelliittien (kasviplanktonin klorofyllipitoisuuden mittaus) avulla. Laboratorio- ja kenttäkokeet, DNA-pohjaiset menetelmät ja automaattiset sensorit ovat yleistyneet, jolloin lajit, niiden runsaus ja toiminta voidaan selvittää tarkemmin. Tutkimus auttaa ymmärtämään esimerkiksi ilmastonmuutoksen vaikutuksia merten primaarituotantoon ja kalakantojen elinmahdollisuuksiin.

Yhteenveto

Plankton muodostaa perustan monille meriekosysteemin toiminnoille: ne tuottavat suuren osan merissä syntyvästä biomassasta, ylläpitävät ravintoverkkoja, osallistuvat globaalin hiilen kiertoon ja reagoivat herkästi ympäristömuutoksiin. Niiden tutkimus on siksi keskeistä sekä merten että ilmaston muutosten ymmärtämisessä ja luonnonvarojen kestävässä käytössä.