Göre Hensen (1887), plankton (gelen eski Yunan πλανκτός / planktós , dolaşan, kararsız) a, polyphyletic grubu arasında , genel olarak , tek hücreli organizmalar , taze, acı ve tuzlu su yaşayan, çoğu zaman süspansiyon içinde ve görünüşe göre pasif: gamet , larvalar , akıntıya karşı savaşamayan hayvanlar (küçük planktonik kabuklular, sifonoforlar ve denizanası ), bitkiler ve mikroskobik algler . Bu nedenle planktonik organizmalar, filogenetik veya taksonomik kriterlere göre değil , ekolojik nişlerine göre tanımlanır .
Plankton, birçok besin ağının temelidir . O ana gıda balenli balinaların ve (dahil filtreleme kabuklu deniz midye , cockles , istiridye , çeşitli vb,), olabilir bazen zehir toksinler .
Hidrosferin hacminin %98'i planktondur, yani bir "plankton" gezegeninden bahsedebiliriz. Her ne kadar fitoplankton 1 'den az% temsil fotosentetik biyokütle , bunun, yaklaşık% 45 katkı birincil üretim ile gezegeninin yarısını sabitleme atmosferik CO 2 ve atmosfere salınan insan kaynaklı bir karbon üçte sabit olan. Geçen yüzyılda, ancak sonundan beri sürekli düşüş halinde görünüyor XX inci yüzyılın.
Büyük zooplankton popülasyonlarının yüzme hareketleri ve dikey hareketleri (döngüsel olarak ışık ve mevsimlerle bağlantılı göçler) su katmanlarının karışmasına katkıda bulunur. Bu, biyotürbasyonun hafife alınan bir yönüdür . Su karışımının küçük bir karides sürüsü tarafından gözlemlenmesi, onların neden olduğu türbülansı görselleştirmeyi mümkün kılar; karides varlığında bu katmanlar yaklaşık 1000 kat daha hızlı karışır. Bu tür fenomenler tatlı suda da mevcuttur ( örneğin daphnia popülasyonlarının hareketi ile ).
Krilin günlük göçü bir kilometreye kadar çıkabilir. Su kolonu ve ulaştırma kalori, mikropları, tuzları, besin ve oksijen ve karbondioksite karıştırmak kabiliyeti 2 dikey nedenle aşabileceğini bu süreç daha iyi dikkate alınması gereken çağrısında rüzgar, bir okyanus sirkülasyonu modelleri . Bu tür bir fenomen, canlıların evrimine katkıda bulunmuş olabilir; John Dabiri'ye göre, " Modern okyanusların işleyişine ilişkin modellerde hayvan ekolojisinin dikkate alınması gerektiği artık açıktır " .
Hensen'in tanımı, belirli varlıkları içermediği için eksik görülüyor. Bilim adamları, su ortamında yaşayan organizmaların belirli bir bölümünü belirtmek için farklı terimler önerdiler:
Plankton , farklı organizmalar kümesini belirtirken , "plankton" demek yanlış olur: Hangi organizmadan ( takson ) bahsettiğimizi belirtmeliyiz .
Uluslararası nitelikli planktologları bir araya getiren hasat yöntemlerini standartlaştırmaya yönelik toplu çaba , onu toplamak için kullanılan filtre türüne bağlı olarak kategorileri boyuta göre tanımlayan bir terminoloji oluşturmayı mümkün kılmıştır:
Nanoplankton ve daha küçük planktonlar ancak 1980'lerde keşfedildi.En büyük plankton organizması Chrysaora denizanasıdır . 1 m çapında ve 6 m uzunluğundadır. Büyük plankton sadece hayvan türlerini (zooplankton) içerirken, bitki türleri (fitoplankton) daha küçük boyut sınıflarına hakimdir.
Planktonların büyük çeşitliliğine rağmen, bazı genel özellikler, açık sudaki yaşam tarzlarıyla bağlantılı planktonik organizmalara belirli bir fizyonomi verir. Gerçekten de, bu yaşam tarzı, organizmaların 1) büyük mesafelerde gönüllü olarak hareket edemedikleri için avcılar tarafından görülmekten kaçınmalarına izin veren adaptasyonlar gerektirir: onlar kolay avdırlar ve 2) su sütununda tutulup batmaktan kaçınırlar.
Bu adaptasyonlar bazen batmayı önlemek için yeterli olmamakla birlikte, bazı organizmalar onları kirpikler, flagella veya vücudun kasılmaları yoluyla azaltılmış motor aktivite ile destekledi .
Fitoplankton (planktonik algler) tarafından elde edilen birincil üretkenlik, besin maddelerinin (azot, fosfor ve fitoplankton silikon türlerine bağlı olarak), sudaki sıcaklığa ve ışığa bağlıdır. İkincil üretkenlik, zooplanktonun (hayvan planktonu) biyokütlesi ve büyüme verimliliği ile bağlantılıdır.
Biyokütle ile bağlantılı üretkenlik, genellikle daha yoğun ve besin açısından zengin olan soğuk suda daha yüksektir. Ayrıca, nehirlerden besin zenginleştirmesine tabi olan kıyı ortamlarında genellikle daha güçlüdür.
Kuzeyde, kutupların çevresinde üretkenlik artışına ve bazı muhteşem yerel çiçeklenmelere rağmen , plankton aktivitesi 1999'dan 2006'ya gezegensel ölçekte düşüyor gibi görünüyor.
Plankton, birçok besin ağının temelidir .
Plankton , deniz besin ağındaki ilk halkadır . Fitoplankton tarafından tüketilen zooplankton ve deniz organizmalarının çokluğu ile. Büyük yırtıcılar tarafından avlanan küçük avcıların avına düşecekler. Balinalar ve güneşlenen köpekbalıkları gibi bazı büyük hayvanlar doğrudan zooplanktonla beslenir . Tatlı suda ve hatta daha çok acı suda, fitoplankton besin zincirlerinin ana temellerinden biridir.
Özellikle kumlu parçacıklar veya asılı siltlerle yüklü bulanık sularda , asılı parçacıkları kolonize eden ve bulanıklığın güneşin nüfuz etmesine izin vermemesine rağmen yüksek bir biyokütleye izin veren belirli plankton türleri ortaya çıkar. Bu sular genellikle ajitasyona ve/veya onları oksijenlendiren güçlü akıntılara maruz kalır.
Özel bir durumda bu çamurlu fiş ve nehir ağızlarında ritmine hareket, gel-git ve taze su akışı. Bazı türlerin yavruları için fidanlık veya koruma ve beslenme alanı olarak hizmet vermektedir. Ayrıca belirli kirliliği yoğunlaştırabilir. Deniz tabanına pasif olarak inen zooplankton cesetlerinin veya dışkılarının oluşturduğu "yağmur" veya "kar", derin deniz türlerinin beslenmesi ve biyojeokimyasal döngüler için büyük önem taşımaktadır .
Bazı planktonik türler, kabuklu deniz ürünleri, filtre ile beslenen organizmalar veya belirli balıklar tarafından besin zincirinde yoğunlaşabilen güçlü toksinler ( botulinum dahil ) üretebilir . Bu aynı organizmalar ayrıca ve ek olarak, yırtıcı balıklarda ve deniz memelilerinde miktarı düzenli olarak artma eğiliminde olan metil cıva gibi plankton tarafından modifiye edilmiş ve/veya biyolojik olarak birikmiş toksik maddeleri insan tüketicilerin sağlığı için büyük endişe yaratacak şekilde konsantre edebilir ve hayvanlar. deniz ekosistemleri.
Belirli koşullar altında (yüksek besin girdileri, genellikle organik madde, nitratlar veya fosfatlar), bir plankton "fazlalığı" ötrofikasyona , hatta distrofikasyona , yani planktonun ara sıra veya kalıcı ölümüne yol açar. organizmalar. BM, Baltık Denizi de dahil olmak üzere yaklaşık 100 ölü bölge belirledi . Bu alanlarda ötrofikasyon, diğer kirlilik veya rahatsızlık türleri ile birleştirilebilir .
Plankton , fotosentez yoluyla karbon döngüsüne müdahale de dahil olmak üzere yerel ve küresel iklim ile etkileşime girer , ancak aynı zamanda su buharının çekirdeklenmesine katkıda bulunan kükürt moleküllerinin yağmur damlalarına dönüşmesi , yani bulutları ve yağışları oluşturması ve bu karbonu hareket ettirmesi de dahil olmak üzere su sütunu aracılığıyla. Dimetil sülfid atmosfere salınan en bol olan kükürt içeren organik bileşikler olup, okyanusların esas olarak. Deniz atmosferinde bozunur; esas olarak kükürt dioksit , dimetilsülfoksit (DMSO), sülfonik asit ve molekülleri bulutların yoğunlaşma çekirdekleri gibi davranan aerosolleri oluşturan sülfürik asitte . Böylece plankton, bulutların oluşumu üzerinde ve ikincil olarak, akıntı yoluyla denize gelen karasal girdiler üzerinde bir etkiye sahiptir (bkz. dimetilsülfür ile ilgili makale ).
Bir litre su başına plankton biyokütlesi , mercan atollerinden gelen volkanik girdiler gibi iz element kaynaklarından uzaklarsa, soğuk sularda, hatta buz örtüsünün altında bile , ılık tropik sulara göre ortalama olarak çok daha yüksektir .
Yüksek trofik ağların türlerini koşullandıran plankton kütlelerinin dağılımının kökeninde, derinliklerden yükselen su ("yukarı doğrultular") ve içten yukarı doğru kabarma olayları yatmaktadır. Deniz akıntılarını ve su sıcaklığını (ve dolayısıyla pasif oksijen içeriğini) etkileyerek iklim değişiklikleri, plankton kütlelerinin ve dolayısıyla balıkçılık kaynaklarının dağılımını ve doğasını değiştirebilir. Yaklaşık bir asırdır önemli değişiklikler gözlemlenmiştir, ancak aşırı avlanma ve kirliliğin ( nitratlar , fosfatlar , pestisitler , ağır metaller , bulanıklık , termal kirlilik vb.) etkilerinin bu olaylardaki payını belirlemek hala zordur.
Gelen küresel okyanus, plankton da çok güçlü bir şekilde iklimde insan kaynaklı değişikliklerden etkilenir ve bunlar giderek onlar tarafından etkilenir. Plankton topluluklarının bileşimi ve ekolojik işlevleri kadar türlerin dağılımı ve fenolojisi de önemli ölçüde değişmiştir. Yakın tarihli bir araştırma, planktonun artık her yerde sanayi öncesi dönemdekiyle aynı olmadığını ve Antroposen tür topluluklarının neredeyse her zaman su sıcaklığındaki değişikliklerin büyüklüğü ile orantılı olarak sanayi öncesi benzerlerinden ayrıldığını göstermiştir (açık korelasyon). deniz foraminiferlerinin tortul arşivleri (okyanus mikropaleontolojisi) sayesinde incelenen vakaların% 85'inde .
Sensör tarafından toplanan "okyanus renk" verilere göre SeaWiFS ve karasal bitki dizini normalize fark (en) ile klorofil tespiti ile elde edilen yansıma yoluyla uydu , brüt primer üretimi de Okyanus dünya (diğer bir deyişle karbon miktarı fotosentetik sabit birincil okyanus biyokütlesi karasal biyokütleden yaklaşık 500 kat daha az olmasına rağmen, bu okyanus fitoplanktonunun çok yüksek verimliliğini yansıtır (özellikle % 40'ı temsil eden diatomlarla) deniz ekosistemlerinin birincil üretimi). Ormanlar, karasal fotosentezin %50'sini ( tropik ormanlar için %34 ve Amazon yağmur ormanları için %16) yoğunlaştırıyor , bu da medyanın antroposentrik "toprak akciğeri" veya "yeşil akciğer" metaforunu kötüye kullanmasına yol açıyor . Bununla birlikte, net birincil üretimleri (fotosentez-solunum dengesi) oksijen açısından sıfır iken , küresel bitki biyokütlesinin sadece %1 ila 2'sini oluşturan okyanus fitoplanktonu , fotosentez yoluyla, atmosferin %60 ila 80'ini üretir. oksijen, yani okyanuslara "mavi akciğerler" denir
Fotosentez sayesinde fitoplankton tarafından yürütülen, okyanus mağazaları CO 2yüzey tabakasında çözülür ve havaya oksijen verir. CO üçüncü Hakkında 2fitoplanktonlar sayesinde havanın bir kısmı denizler ve okyanuslar tarafından, yani tüm kara bitkileri ve su bitkileri tarafından emilir (son üçte biri atmosferdeki sera gazlarının artışından sorumludur).
26 ülkeden 150'den fazla bilim adamı dolayı CO Çok miktarda alındıktan için durdurma okyanusun asitlenmesinin uluslararası temyize gittiler 2, çünkü özellikle birçok planktonik organizmanın kireçtaşı iskeletleri ile çözünmesiyle deniz ekosistemlerini tehdit ediyor).
Plankton, önemli bir biyokütlenin kaynağıdır , aynı zamanda belirli tortuların önemli bir bölümünü oluşturan bir nekrokütlenin kaynağıdır ( tebeşir , deniz planktonunun fosil nekroküsidir). Planktonik nekrokütlenin çökeltilmesi, gezegensel karbon yutaklarından biridir, ancak aynı zamanda, bildiğimiz modellerde karmaşık bir yaşama izin vermek için belirli tuzlar, özellikle kalsiyum açısından çok zengin ilkel okyanusların detoksifikasyonuna izin veren yollardan biridir.
Mikrofosillere plankton deniz biyolojik çeşitlilik gelişti nasıl incelemek için kullanılır. İklim ve plankton arasındaki bağlantıların önemini teyit ettiler ve Büyük Kitlesel Yokoluş sırasında planktonun da güçlü bir şekilde etkilendiğini gösterdiler. Özellikle, kuzey ve güney yarım kürelerde yapılan 17 okyanus sondaj kuyusundan alınan 823 deniz tortul çekirdeğinin nanoplankton mikrofosil içeriğini karşılaştıran yeni bir çalışma. “ Kretase-Tersiyer sınırında ” (son büyük yok olma krizi) kalker testi yapılan nanoplankton türlerinin %93'ünün “aniden” yok olduğu, bölgede daha hızlı ve daha büyük bir yok oluşla kuzey yarımkürede gözlemlendi. . Bu , özellikle tarihler, Kuzey Amerika'daki karasal bitki türlerinin büyük bir neslinin tükenmesiyle ilişkili olduğundan, Yucatán'da büyük bir asteroidin düşüşü olacak bir nedenin hipotezi lehine bir başka ipucu . Bu feci olayın bir sonucu olarak, nanoplankton çeşitliliği kuzey yarımkürede yaklaşık 40.000 yıl çok daha düşük kaldı ve orijinal seviyesine dönmesi yaklaşık 270.000 yıl aldı. Çeşitliliği bugün güney yarım kürede daha da fazladır. Bu yok olma sırasında, fotosentetik nanoplankton da güçlü bir şekilde etkilendi, bu da çarpmanın ve yangınların havaya ve okyanusa büyük miktarda toksik metal saldığını ve bunun da kuzey yarımküreyi gezegenin güney yarısından daha fazla etkileyeceğini gösteriyor. . Bakır, çok düşük dozlarda (milyarda birkaç parça) plankton için toksiktir, ancak nikel, kadmiyum ve demir de muhtemelen büyük miktarlarda, ayrıca belki de krom, alüminyum ve özellikle toksik etkileri neredeyse evrensel olan cıva ve kurşun da salınmıştır. iyi bilinmektedir.
Denizlerin yüzeyinde bulunan fitoplanktonların oranı, 1979'dan beri uydu aracılığıyla geniş çapta izlenmektedir . On yıllık bir ölçekte döngüsel dalgalanmaları, önsel olarak ışınımsal zorlamaya bağlı olarak gösterir . Gözlemler, uzun vadeli eğilimleri tahmin etmek için hala çok kısa, ancak paleoiklimleri modellemek ve çalışmak , plankton ve iklim arasındaki bağlantıları daha iyi anlamaya şimdiden yardımcı oluyor.
In 2006 dergisinde Michael Behrenfeld (Oregon Eyalet Üniversitesi) gösterileri Doğa (7 Aralık 2006) Uydu görüntüleri bize miktarını tahmin nasıl olanak klorofil suda ve gelen denizlerin yaklaşık 60% olduğu 1998 için 1999 nedeniyle, plankton aktivitesinin çok düşük seviyesine sahipti El Nino fenomen , daha önce birlikte kurtarmak La Nina sonra düzenli olarak düşer: 1999'dan 2005'e (6 yıl boyunca). Gönderen plankton açan (bazen gözlenir büyük ölçekli Baltık Denizi örneğin) ama planktonik aktivite giderek azaltıyor gibi görünmektedir:
okyanus - ortalama olarak ve her yıl - bir önceki yıla kıyasla 190 milyon ton (Mt) karbon emme kapasitesini kaybeder. Bu eğilim önümüzdeki yıllarda teyit edilecek olsaydı, küresel ısınma hızlandırılabilirdi. Bunlar aslında yaklaşık 695 Mt CO 2yani, plankton aktivitesindeki düşüşün ardından tropik ve ekvatoral bölgelerde - 6 yıl içinde - emilmeyen Fransa'nın toplam yıllık emisyonlarından daha fazla.Yine Nature dergisinde yer alan Scott Doney, aynı zamanda, yüzey sularının ısınması nedeniyle yüksek enlemlerde verimliliğin arttığına, ancak tropik bölgedeki açığı telafi edemeden, verimlilik artışına dikkat çekiyor. sınırlı ve çok daha küçük bir su hacmi ile ilgili.
Asitleşme da plankton etkiler. Etkileri yeterince anlaşılmayan aşırı kullanım ve muhtemelen mercan ağarması veya ölümü , ayrıca haliçlerin ve geniş deniz alanlarının anormal ötrofikasyonu ve bulanıklığı .
Biyositler (özellikle pestisitler ve antifooling) diğer ölüm veya plankton seçimi kaynaklarıdır; Düşük dozlarda bile, akışla (hatta bazen yağmurla) sağlanan bu moleküller, metabolik bozuklukların etkileriyle haliçlerde ve daha sonra denizde bulunur, bazı direnç fenomenlerine ve daha savunmasız planktonların gerilemesine, doğal zarara neden olur. dengeler ve ekosistemleri değiştirmez.
Isınma, asitlenme veya kirlilikten önce en sık belirtilen olası tehditlerden biridir. Birkaç şekilde çalışır:
In Kuzey Denizi'nde , çünkü 1961 , sıcak su plankton payı sürekli soğuk su plankton bu oranla artış olmuştur. Ek olarak, asitlenme, belirli protistlerin , yumuşakçaların ve kabuklularınki gibi planktonun kalkerli zarfları üzerinde bir etkiye sahiptir .
Özellikle yaklaşık 55 milyon yıl önce, sera gazı seviyelerinde (nedeni bilinmeyen) bir artışla karakterize edilen bir dönemde, önemli fitoplankton gerilemeleri zaten gerçekleşmiş gibi görünüyor. Deniz plankton önce tekrar zarar gelebileceği 2050 (hatta önce 2030 Güney Okyanusu).
Plankton, geleneksel olarak plankton ağları adı verilen ağlardan toplanır. Bu ağlar, toplayıcı adı verilen bir kapta biten konik bir naylon veya ipek kanvasın tutturulduğu büyük bir metal daireden oluşur. Farklı ağ boyutlarına sahip birkaç tuval modeli vardır. Ağ boyutu, hasat edilecek organizmaların boyutuna göre seçilir: her zaman hedef organizmaların boyutundan daha küçüktür. Ağ, bir kablo kullanılarak suya indirilir. Dağıtılan kablonun uzunluğu, ağın hangi maksimum derinlikte gönderildiğini bilmenizi sağlar. Ağ kablo tarafından çekildiğinde, su, ağın ağından daha küçük boyuttaki organizmaları ve suyu dışarı çıkaran ağın ağından geçerken daha büyük olanlar toplayıcıda toplanır. Ağların girişi genellikle volucompteur adı verilen ve ağa giren su miktarının belirlenmesini sağlayan küçük bir pervane ile sağlanır. Ağ yeniden monte edildikten sonra toplayıcı sökülür ve içeriği incelenmek üzere bir kapta toplanır.
Kesin nicel araştırmalarda numune şişeleri kullanılır . Plankton ağı çeşitli şekillerde kullanılabilir. Tekne sabitse, ağ dikey olarak yukarı çekilebilir. Koleksiyon daha sonra su sütunundaki türlerin dikey dağılımı hakkında bilgi sağlayacaktır . Tekne hareket halinde ise, toplama yatay olarak belirli bir derinlikte yapılacak ve türlerin o derinlikteki dağılımı hakkında bilgi verecektir. Bu durumda, ağ kaldırıldığında mahsulü kirletmemek için kapatma sistemi ile donatılmış bir ağ kullanılacaktır. Bu plankton toplama yöntemleri, büyük miktarlarda suyun filtrelenmesine izin verir, bu da plankton bakımından fakir alanlar dahil olmak üzere farklı su türlerinde çalışmaların yapılmasına olanak tanır. Ancak, planktonun nicel çalışması için çok kesin değiller. Gerçekten de, bir volümetre kullanarak bile, ağ tarafından filtrelenen su miktarını kesin olarak tahmin etmek zordur ve ağ kablolar tarafından sürüklendiğinden, derinlikten, kesin ve sabit numune almak kolay değildir. Bu nedenle bu toplama yöntemi genellikle türlerin kalitatif çalışması için, yani belirli bir türün varlığı veya yokluğu hakkında bilgi elde etmek için kullanılır.
Birkaç şişe modeli var. En yaygın olanı Niskin şişeleridir. Bu şişeler, belirli bir derinlikte bilinen bir su hacmini almayı mümkün kılar. Şişe, tıpa görevi gören iki valf ile her iki ucuna takılmış plastik bir silindirdir. Şişe bir kabloya takılır ve valfler modele bağlı olarak ya yay sistemi ya da elastik bir kordon ile açık tutulur. Her iki vana da açık halde suya indi. Yerleştirilen kablonun uzunluğu, şişenin ulaştığı derinliği tahmin etmeyi mümkün kılar. Numune almak istediğiniz derinliğe ulaştığınızda, kablo boyunca kaydırdığınız ve şişenin iki valfini serbest bırakacak olan haberci adı verilen küçük bir ağırlık kullanılarak şişe kapatılır. Su ve içerdiği plankton böylece boşaltılmak üzere yüzeye çıkarılabilen sızdırmaz şişede tutulur. Daha yeni silindirler , bir basınç sensörü veya kullanıcı tarafından yüzeyden gönderilen bir elektrik sinyali kullanılarak önceden tanımlanmış bir derinliğe kadar çalıştırılabilen solenoid valfler kullanır. Şişe, birden fazla derinlikte aynı anda numune almak için tek başına veya diğer şişelerle birlikte kullanılabilir. Rozet adı verilen metal destekler, 36 adede kadar numune şişesinin birbirine bağlanmasına ve her bir şişenin farklı derinliklerde kapanmasını tetiklemesine izin verir. Böylece su sütununun farklı katmanlarından numune almak ve planktonun düşeyde kesin bir dağılımını elde etmek mümkündür.
Bazen çok karmaşık geometrik şekiller ve plankton memnuniyetle birçok türleri arasında, onların keşfi için bilim adamları büyülemiştir XVIII inci ve XIX inci yüzyılın. Güzellikleri ve çeşitlilikleri, 1904'te biyolog ve doğa bilimci tasarımcı Ernst Haeckel'in " Sanatsal Doğa Biçimleri " ( Kunstformen der Natur ) başlıklı en çok satan kitabı tarafından halk arasında popüler hale getirildi . Bu kitap seyri üzerinde çok önemli bir etkisi oldu yeni sanat erken XX inci gibi sanatçıların da dahil yüzyıl, Sabit Roux ya René Binet , anıtsal kapısı yazarı 1900 yılında Paris'te Evrensel Sergi .
Ernst Haeckel'in (1904) " Thalamphora " adlı eserinden levha .
" Phaeodaria " Plakası ( ibid )
" Acanthophracta " tabağı
" Pheodaria " tabağı
" Stephoidea " tabağı
" Diatomea " tabağı
" Spumellaria " tabağı
René Binet tarafından tasarlanan ve açıkça Haeckel'in çizimlerinden ilham alan Paris'teki Evrensel Sergi'nin (1900) anıtsal kapısı .