Plankton

Begriff und Bedeutung

Plankton ist die Gesamtheit der Organismen, die im freien Wasser leben, dort schweben und keine oder nur geringe Eigenbewegung haben. Ihre Schwimmrichtung wird daher von Wasserströmungen vorgegeben. Einzelne Organismen heißen Plankter. Organismen, die auch gegen Strömungen anschwimmen können, gehören dagegen zum Nekton.

Plankton ist die Grundlage mariner und limnischer Nahrungsnetze. Phytoplankton ist Primärproduzent: Es bildet durch Photosynthese aus Kohlenstoffdioxid und Nährstoffen Biomasse. Diese dient unter anderem dem Zooplankton als Nahrung. Totes Plankton, seine Skelette aus Calciumcarbonat oder Siliziumdioxid sowie Ausscheidungen des Zooplanktons sinken zum Meeresboden. Über geologische Zeiträume können daraus Erdöl- und Erdgaslagerstätten sowie biogene Sedimentgesteine entstehen: Kieselschlamm bildet Quarzgesteine wie Radiolarit und Feuerstein, Kalkschlamm Kalksteine wie Kreide. Damit ist Plankton entscheidend für die biologische ozeanische Kohlenstoffpumpe und den globalen Kohlenstoffkreislauf.

Vorkommen und Schwebefähigkeit

Plankton kommt in Gewässern fast überall vor. Viele Meeresgebiete gelten wegen ihres geringen Nährstoffvorkommens dennoch als ökologische Wüsten. Gelangt nährstoffreiches Tiefenwasser durch Wind- oder Strömungsänderungen verstärkt an die Oberfläche, können sich besonders Dinoflagellaten und Kieselalgen vermehren. Auch Dünger, der über Flüsse in Küstengewässer gelangt, fördert dies.

In stehenden Binnengewässern und Fließgewässern kann ein Nährstoffüberschuss zu starkem Wachstum von pflanzlichem Plankton, etwa Algen, und damit zum sogenannten Umkippen führen. Süßwasserplankton heißt Limnoplankton, Meerwasserplankton Haliplankton oder Haloplankton. Zum Überleben muss Plankton schwebefähig bleiben, beispielsweise durch Wasserturbulenzen, Fortbewegungs- oder Schwebeorgane sowie Wasser- oder Gasspeicherung. Bodenberührung führt meist zum Absterben.

Einteilung nach Organismen und Lebensweise

Nach der systematischen Zugehörigkeit unterscheidet man Mykoplankton, also pilzliches Plankton, Bakterioplankton, Phytoplankton und Zooplankton. Zum Phytoplankton zählen unter anderem Kieselalgen, Grünalgen und Dinoflagellaten. Zooplankton umfasst unter anderem Protozoen wie Acantharia und Foraminiferen, Rädertierchen, Wimpertierchen, Pfeilwürmer, Larven, Krebstiere und ihre Larven wie Krill sowie gelatinöses Plankton, das vor allem aus Quallen besteht.

Beim Holoplankton verbringen die Individuen ihr gesamtes Leben treibend im Plankton. Meroplankton gehört nur während bestimmter Entwicklungsstadien dazu; Beispiele sind treibende Eier und Larven von Fischen oder Korallen. Sessile, also am Meeresboden festsitzende Tiere verbreiten sich durch diese pelagischen Stadien. Tychoplankton oder Pseudoplankton besteht aus Organismen, die zufällig und nur gelegentlich ins Plankton geraten, etwa vom Meeresboden losgerissene oder eingeschwemmte Organismen. Manche Autoren zählen auch Meroplankton zum Tychoplankton.

Größenklassen und Untersuchung

Plankton reicht von planktischen Viren und Phagen bis zu mehrere Meter großen Quallen; eine einheitliche Größenklassifizierung gibt es nicht. Häufig richtet sich die Einteilung nach den linearen Abmessungen:

• Femtoplankton: < 0,2 µm, etwa Virioplankton.
• Pikoplankton: 0,2 µm – 2 µm, etwa Bakterioplankton und kleinstes Phytoplankton.
• Nanoplankton oder Nannoplankton: 2 µm – 20 µm.
• Mikroplankton: 20 µm – 200 µm.
• Mesoplankton: 0,2 mm – 20 mm.
• Makroplankton: 2 cm – 20 cm.
• Megaplankton oder Megaloplankton: > 20 cm, etwa große Quallen.

Netze fangen Plankton ab einer Mindestgröße von 20–65 µm; dieses heißt Netzplankton. Mikroplankton lässt sich mit Lichtmikroskopen untersuchen. Nanoplankton wird nach Konservierung und Sedimentation mit dem Umkehrmikroskop nach der Utermöhl-Methode untersucht. Pikoplankton sinkt dafür nicht vollständig ab. Es wird auf Filter mit Poren von 0,1 bis 0,2 µm gebracht, gefärbt und mit dem Fluoreszenzmikroskop sichtbar gemacht. In nährstoffarmen Bereichen kalter Küstenmeere können Picozoa, deren einzige Art Picomonas judraskeda ist, bis zu 50 Prozent der Biomasse ausmachen.

Nahrungsketten, Filtrierer und Mikroplastik

Zum Zooplankton gehören alle planktischen Organismen, die keine Photosynthese betreiben und sich von anderen Organismen ernähren. Herbivore Arten fressen direkt Phytoplankton, carnivore Arten anderes Zooplankton; beide sind im Nahrungsnetz miteinander verbunden. Verhalten sowie geographische und vertikale Position im Meer bestimmen die ökologische Nische einer Zooplankter-Art. Zooplankton ist wichtige Nahrung für Fische und andere Meereslebewesen. Ruderfußkrebse der Gattung Calanus und Krill bilden riesige Mengen tierischer Biomasse. Bartenwale wie Blauwal und Finnwal sind auf Plankton arktischer Gewässer angewiesen.

Einzellige Kieselalgen machen den Hauptteil des Phytoplanktons aus. Ihre Zellen besitzen eine zweiteilige Schale, die Theka, aus Kieselsäure. Untersuchungen zufolge ist die größte gebundene Kohlenstoffmenge nicht in tropischen Wäldern, sondern im pflanzlichen Plankton der Weltmeere gebunden. Bekannte Planktonfiltrierer sind außerdem Walhai, Riesenhai, Flamingos, Atlantischer Hering, Sardine und Miesmuscheln.

Kunststoffabfälle werden im Meer zu Mikroplastik zersetzt. Die Partikel können Plankton in Größe, Aussehen und Schwimmverhalten ähneln, sich mit ihm vermischen und von Planktonfiltrierern gefressen werden; dabei können sie schädlich wirken. Mikroplastik wird deshalb gelegentlich Plastik-Plankton genannt.