Planktons ir dreifējoši organismi, kas dzīvo okeāna virszemes slāņos, galvenokārt augšējā fotorēģionā (epipelagiskajā zonā). Tie nav pietiekami spēcīgi, lai peldētu pret okeāna straumēm, tāpēc to kustību lielākoties nosaka ūdens plūsmas. Šis termins ir pretstatā nektonam, kas spēj aktīvi kontrolēt savu kustību. Planktons ietver ļoti dažādus organismu veidus ar atšķirīgu izmēru, lomu un bioloģiju.

Galvenās planktona grupas

  • Fitoplanktons: autotrofi — fotosintēzes ceļā ražo organiskās vielas, izmantojot saules gaismu. Tie ir okeāna primārie producenti un nodrošina lielu daļu fotosintētiskās ražošanas globālā mērogā. Fitoplanktonu piemēri: Fitoplanktons mēdz tikt iedalīts arī pēc izmēra: pikoplanktons (<0,2–2 µm), nanoplanktons (2–20 µm) un mikoplanktons (20–200 µm), un katrai grupai ir atšķirīgas ekoloģiskās lomas.
  • Zooplanktons: heterotrofi un grauzēji, kas barojas ar fitoplanktonu, baktērijām vai citiem zooplanktona locekļiem. Tajā ietilpst gan vienšūņi, gan daudzšūnu (metazoāni) organismi, piemēram: Daudzi zooplanktona pārstāvji veic diennakts vertikālas migrācijas — naktī tie pacelzas cuksmā, lai barotos, dienā nirst dziļāk, lai izvairītos no plēsējiem.
  • Dažas grupas pieder abām kategorijām vai pārslēdzas starp tām atkarībā no apstākļiem. Dinoflagelāti var būt fotosintētiski producenti vai heterotrofi patērētāji; daudzas sugas ir mixotrofas (apvieno abos režīmos iegūtu barošanos). Tāpat vīrusus ir grūti iekļaut klasiskajā sadalījumā, tomēr tie okeānā ir ļoti izplatīti un ietekmē planktona populācijas un biogeohīmiskos ciklus.

Planktona loma ekosistēmā

Planktons ir pamats okeāna barības ķēdei. Fitoplanktons ražo organiskās vielas, ko uztver zooplanktons, bet tālāk tās pārvietojas uz augstākajiem trofiskajiem līmeņiem. Tas ir galvenais barības avots gandrīz visu zivju kāpuriem pārejas posmā no dzeltenuma maisiņa uz aktīvu medījumu ķeršanu. Dažas lielas sugas — piemēram, Peldošās haizivis un zilie vaļi — barojas tieši ar planktonu; citas lielas zivis barojas netieši, ēdot mazākas zivis, kuras savukārt ēd planktonu (piemēram, siļķes).

Fitoplanktons arī ražo būtisku daļu atmosfēras skābekļa un iesaistās oglekļa ciklā. Kad planktons mirst vai tiek sapludināts, organiskās vielas daļa nogrimst un tiek noglabāta dziļāk okeānā — šo procesu sauc par bioloģisko sūkni (biological pump), un tas palīdz izvadīt oglekli no atmosfēras uz dziļūdeņiem un sedimentiem.

Izplatību nosakošie faktori

  • Barības vielas (piesātinājums ar nitrātu, fosfātu, dzelzi u.c.) bieži nosaka planktona biomasu un sugu sastāvu vairāk nekā temperatūra.
  • Gaismas pieejamība — fitoplanktons koncentrējas fotorēģionā, kur pietiek saules gaismas fotosintēzei.
  • Unikālākas jomas ar zemu produktivitāti (plašas zilas okeāna zonas) ir barības vielu ierobežotas. Piemēram, Klusajā okeānā bieži ierobežojošā barības viela ir dzelzs, kas nepieciešama tādām molekulām kā ferredoksīni un citām dzelzs-sēra proteīni, kas veic elektronu pārnesi dažādās vielmaiņas reakcijās.
  • Okeāna fizikālās īpašības — vertikāla stratifikācija, upwellings (auksto, barības vielām bagāto ūdens pacēlums), straumes un vējš ietekmē planktona piegādi un koncentrāciju.
  • Tuvu krastiem barības vielas nonāk no upēm un vēja transporta, tāpēc piekrastes zonas parasti ir produktīvākas nekā atklātie jūras rajoni.

Sezonālums, ziedēšana un cilvēka ietekme

Daudzu reģionu planktona kopienas mainās sezonāli — pavasara ziedēšanas periodi, rudens plūdmaiņas u.c. Notikumi var radīt strauju biomases pieaugumu (planktona ziedēšanu). Tomēr tiek novērotas arī negatīvas parādības, piemēram, kaitīgu ziedēšanu (HAB — harmful algal blooms), kas var radīt toksīnus vai skābekļa trūkumu ūdenī, cietām un zivīm.

Cilvēka radītie faktori — klimata sasilšana, jūras ūdeņu skābuma palielināšanās (okeysifikācija), barības vielu piesārņojums (eutrofikācija) un pārzveja — maina planktona kopienas, to sezonālo ritmu un biomasu. Šīs izmaiņas ietekmē arī oglekļa vilkmi, skābekļa ražošanu un zivju populācijas.

Pētīšana un monitorings

  • Parastās paraugņemšanas metodes: planktona tīkli, sedimenta slazdi, mikroskopiska analīze.
  • Modernas pieejas: molekulārie metodi (DNS sekvencēšana), automātiskie hidrobioģiskie sensori, nepilotu kuģu mērījumi un satelīta novērojumi, kas ļauj noteikt hlorofila koncentrāciju un plašu ziedēšanu.
  • Izpratne par mikrobu cilpu (microbial loop) — baktēriju, vīrusu un mazo heterotrofu loma organiskās vielas apritē — ir būtiska, lai saprastu, kā materiāls un enerģija cirkulē okeānā.

Kopsavilkumā, planktons ir daudzveidīga un ekoloģiski svarīga organismu grupa, kas nodrošina pamatu okeānu barības ķēdēm, ietekmē globālos biogeohīmiskos ciklus un reaģē uz klimata un cilvēka darbības izmaiņām. To izpēte ir būtiska, lai prognozētu okeānu veselību, saglabātu bioloģisko daudzveidību un pārvaldītu jūras resursus ilgtspējīgi.