Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig. Weitere Bedeutungen sind unterPlankton (Begriffsklärung) aufgeführt.
Marines Mikroplankton und Mesoplankton. Das Bild zeigt verschiedene planktische Organismen, von photosynthetischen Cyanobakterien und Kieselalgen bis zu verschiedenen Arten von Zooplankton, wie Ruderfußkrebse
Plankton (griechischπλαγκτόν „das Umherirrende“, „das Umhergetriebene“) ist die Bezeichnung für die Gesamtheit der Organismen, die im freien Wasser („schwebend“, ohne oder mit geringer Eigenbewegung)[1] leben und deren Schwimmrichtung von den Wasserströmungen vorgegeben wird. Einzelne Organismen des Planktons heißenPlankter. Organismen, die auch gegen Strömungen anschwimmen können, werden hingegen alsNekton bezeichnet.
Als Begründer der systematischen Planktonforschung kann der MeeresbiologeJohannes Peter Müller gelten, der ab 1846 auf der InselHelgoland mit der wissenschaftlichen Untersuchung dieser Organismen begann; er nannte das Plankton damalsAuftrieb.[4] Weniger systematische Untersuchungen gehen schon auf ca. 1828 bzw. den Mediziner J. Vaughan Thompson zurück.[5] Von großer Bedeutung ist auch der Kieler MeereskundlerVictor Hensen, der 1889 die erste wissenschaftliche Expedition leitete, die sich nur mit Plankton beschäftigte.
Im Jahr 2013 wurde in einer Kooperation vonETH Zürich undUniversity of East Anglia der erste Atlas für Meeresplankton herausgebracht. LautMeike Vogt wurden Daten von einer halben Million Messstationen ausgewertet, was nur durch internationale Zusammenarbeit möglich gewesen sei.[6][7]
Plankton ist in Gewässern fast allgegenwärtig. Dennoch werden aufgrund des geringen Vorkommens von Nährstoffen die meisten Meeresgebiete als ökologische Wüsten betrachtet. Nährstoffhaltiges Tiefenwasser, das durch Wind- oder Strömungsänderungen vermehrt an die Meeresoberfläche gelangt, oder der Eintrag von Düngemitteln über Flüsse in Küstengewässer führen insbesondere zur Vermehrung vonDinoflagellaten undKieselalgen.[2]Kommt es in stehenden Binnengewässern und Fließgewässern zuNährstoffüberschuss, kann das stark anwachsende pflanzliche Plankton (zum BeispielAlgen) zum sogenanntenUmkippen führen.
Süßwasserplankton wird alsLimnoplankton, Meerwasserplankton alsHaliplankton oderHaloplankton bezeichnet.
Voraussetzung zum Überleben ist für Plankton die Schwebefähigkeit (etwa durch Wasserturbulenzen, Fortbewegungs- oder Schwebeorgane, Wasser- oder Gasspeicherung). Die Bodenberührung führt meist zum Absterben.
Plankton gibt es in allen möglichen Formen und Größen. Die Spanne reicht von planktischen Viren und Phagen, die erst Ende der 1980er Jahre mitelektronenmikroskopischen Verfahren entdeckt wurden,[10] bis hin zu mehrere Meter großenQuallen. Eine einheitliche Klassifizierung nach Größen hat sich bislang nicht durchgesetzt. Verbreitet wird Plankton anhand derGrößenordnung seiner linearen Abmessungen eingeteilt:[11]
Andere Einteilungen orientieren sich an den Verfahren, mit denen Plankton gefangen und untersucht werden kann: Mit Hilfe von Netzen lässt sich Plankton mit einer Mindestgröße von 20–65 µm fangen, es wird auch alsNetzplankton bezeichnet.[11] Das kleinste Plankton, das mit solchenPlanktonnetzen gewonnen werden kann, wirdMikroplankton genannt. Es lässt sich mitLichtmikroskopen untersuchen. Zoo- und Phytoplankter bis zu einer Maximalgröße von Millimeterbruchteilen werden hierzu gezählt, wobei unterschiedliche Maximalwerte angegeben werden, z. B. 0,2 mm[11] oder 0,5 mm.[12] Einige toxische Mikroalgen aus denDinoflagellaten können sich massenhaft vermehren und eine Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellen (→Algenblüte).[13]
Im Fall vonNanoplankton mit einer Größe von einigen Mikrometern muss die Wasserprobe durch den Zusatz von Konservierungsmittel haltbar gemacht werden, ehe das Plankton sedimentiert wird. Das absedimentierte Plankton kann dann unter demUmkehrmikroskop untersucht werden (Utermöhl-Methode).[11][14]
Pikoplankton sinkt in der Sedimentationskammer nicht mehr vollständig ab und ist daher nicht für die Utermöhl-Methode geeignet.[8] Aufgebracht auf Filter mit Poren von 0,1 bis 0,2 µm kann es, nachdem es gefärbt worden ist, mit demFluoreszenzmikroskop sichtbar gemacht werden.[11][14] Im Pikoplankton befinden sich hauptsächlichPicozoa (einzige ArtPicomonas judraskeda), die in den nährstoffarmen Bereichen kalter Küstenmeere bis zu 50 Prozent der Biomasse ausmachen können.
Arten, deren Individuen ihr gesamtes Leben als Plankton treibend verbringen, zählen zumHoloplankton. Manche Organismen sind hingegen nur in bestimmtenEntwicklungsstadien Teil des Planktons; dieses Plankton bezeichnet man alsMeroplankton. Hierzu zählen z. B. treibende Eier und Larven von Fischen oder vonKorallen.Auf dem Meeresboden lebendensessilen Tieren dienen diese pelagischen Stadien der Verbreitung der Art.[15][16]
Tychoplankton, auchPseudoplankton, besteht aus Organismen, die gelegentlich und in zufälligen Lebensstadien im Plankton vorkommen.[17] Es kann sich um durch Wasserwirbel vom Meeresboden losgerissene benthische oder um eingeschwemmte Organismen handeln.[18][15] Manche Autoren fassen den Begriff Tychoplankton weiter und zählen auch Meroplankton dazu.[19]
Quallen gehören zu den größten Organismen des ZooplanktonsDer RuderfußkrebsCalanus hyperboreus
Alle planktischen Organismen, die keine Photosynthese betreiben, sondern sich von anderen Organismen ernähren, werden zum Zooplankton gezählt. Dabei wird zwischen herbivoren und carnivoren Arten unterschieden: zum herbivoren Zooplankton zählen jene Arten, die sich direkt vom Phytoplankton ernähren, Zooplankton, das sich von anderem Zooplankton ernährt, wird als carnivor bezeichnet. Diese Fraßbeziehungen sind imNahrungsnetz miteinander gekoppelt. Die verschiedenen Arten des Zooplanktons haben stark variierende Reproduktions- und Wachstumsraten. Als bestimmende Faktoren für dieökologische Nische, die eine Zooplankter-Art besetzt, konnten ihr jeweiligesVerhalten sowie ihre jeweilige geographische undvertikale Position im Meer identifiziert werden.[20]
Das Zooplankton spielt als Nahrungsquelle für Fische und viele andere Meereslebewesen eine wesentliche Rolle. Ohne das Plankton der arktischen Gewässer fehlte den riesigen PlanktonfiltrierendenBartenwalen wie zum Beispiel demBlauwal oder demFinnwal die Nahrungsgrundlage.Ruderfußkrebse der GattungCalanus bilden zusammen mit demKrill riesige Mengen an tierischer Biomasse im Plankton. Oft verfärben sich große Meeresflächen durch die Anwesenheit des Planktons knapp unterhalb der Wasseroberfläche und geben dadurch den Fischern Hinweise auf Fischschwärme, die sich vom Zooplankton ernähren, wieHeringe undMakrelen.[21]
EinzelligeKieselalgen machen den Hauptteil des Phytoplanktons aus. DieZellen sind von einer zweiteiligen Schale (Theka) ausKieselsäure umgeben. Verschiedenen Untersuchungen zufolge ist die größte gebundene Menge anKohlenstoff nicht in dentropischen Wäldern, sondern impflanzlichen Plankton derWeltmeere gebunden.
Plankton ist die Basis der marinen und limnischenNahrungsnetze. Die im Folgenden aufgelisteten Arten sind einige der bekanntesten Vertreter dieser Ernährungsweise:
In denMeeren treibende Abfälle ausKunststoff wurden in den letzten Jahrzehnten durch Strömung, Verwitterung und andere Einflüsse in immer kleinere Stücke, so genanntesMikroplastik, zersetzt. Diese Partikel haben teilweise in Größe, Aussehen und Schwimmverhalten Ähnlichkeiten mit Plankton und vermischen sich mit diesem, so dass sie von Planktonfiltrierern mitgefressen werden und schädliche Wirkung entfalten können.[22] Mikroplastik wird daher gelegentlich auch alsPlastik-Plankton bezeichnet, allerdings ist es auch im Erdboden und Trinkwasser entdeckt worden.
Manfred Klinkhardt:Plankton. In: Claus Schaefer, Torsten Schröer (Hrsg.):Das große Lexikon der Aquaristik. Eugen Ulmer, Stuttgart 2004,ISBN 3-8001-7497-9, S. 780.
Hays, Graeme C., Anthony J. Richardson, Carol Robinson: „Climate change and marine plankton.“Trends in ecology & evolution 20.6 (2005), S. 337–344.
plankton*net, Online-RessourceAlfred-Wegener-Instituts mit taxonomischen und ökologischen Informationen über tausende Arten des marinen und limnischen Planktons (engl.)
↑David A. Siegel, Timothy DeVries, Ivona Cetinic, Kelsey M. Bisson:Quantifying the Ocean’s Biological Pump and Its Carbon Cycle Impacts on Global Scales. In:Annual Review of Marine Sciences. 2023,doi:10.1146/annurev-marine-040722-115226 (open access).
↑Johannes Peter Müller verwendete diese Bezeichnung auf Empfehlung vonJacob Grimm erstmals 1846.
↑G. Hays, A. Richardson, C. Robinson:Climate change and marine plankton. In:Trends in Ecology & Evolution.Band20,Nr.6, Juni 2005,ISSN0169-5347,S.337–344,doi:10.1016/j.tree.2005.03.004.
↑E. T. Buitenhuis,M. Vogt, R. Moriarty, N. Bednaršek, S. C. Doney, K. Leblanc, C. Le Quéré, Y.-W. Luo, C. O’Brien, T. O’Brien, J. Peloquin, R. Schiebel, and C. Swan:MAREDAT: towards a world atlas of MARine Ecosystem DATa. In:Earth System Science Data 5, S. 227–239, 12. Juli 2013,doi:10.5194/essd-5-227-2013.
