Plancton

Microplancton

El cocolitóforo Emiliania huxleyi (μm = milésima de milímetro)

Proliferación de algas Emiliania huxleyi frente a la costa sur de Inglaterra.

El plancton está compuesto principalmente por microorganismos planctónicos de menos de un milímetro de diámetro, la mayoría visibles solo a través de un microscopio. Se ha estimado que los microorganismos constituyen aproximadamente el 70 % ^{[ 11 ]} o el 90 % ^{[ 12 ] [ 13 ]} de la biomasa oceánica total . En conjunto, forman el microbioma marino . A lo largo de miles de millones de años, este microbioma ha evolucionado con diversos estilos de vida y adaptaciones, y participa en el ciclo global de casi todos los elementos químicos ^{[ 14 ]} .

El microplancton es un pilar ecológico de la red trófica marina . Es crucial para el reciclaje de nutrientes gracias a su función de descomponedores . También es responsable de casi toda la fotosíntesis que ocurre en el océano, así como del ciclo del carbono , el nitrógeno , el fósforo y otros nutrientes y oligoelementos. ^{[ 15 ]} El microplancton secuestra grandes cantidades de carbono y produce gran parte del oxígeno del mundo.

Se estima que los virus marinos eliminan el 20 % de la biomasa del microplancton oceánico cada día. Los virus son los principales responsables de la rápida destrucción de las floraciones de algas nocivas , que a menudo acaban con otras especies marinas . La cantidad de virus en el plancton disminuye a medida que nos alejamos de la costa y a mayor profundidad, donde hay menos organismos huéspedes.

El nombre plancton fue acuñado por el biólogo marino alemán Victor Hensen en 1887 a partir de la abreviación de la palabra halyplankton del griego ἅλς háls "mar" y πλανάομαι planáomai "(yo) deriva" o "(yo) vago". ^{[ 17 ] : 1 [ 18 ]} Algunas formas de plancton son capaces de moverse verticalmente de forma independiente y pueden nadar cientos de metros verticalmente en un solo día (un comportamiento llamado migración vertical diel ). Sin embargo, su posición horizontal está determinada principalmente por el movimiento del agua circundante, por lo que el plancton normalmente fluye con las corrientes oceánicas . Esto contrasta con los organismos necton , como los peces , los calamares y los mamíferos marinos , que pueden nadar contra la corriente ambiental y controlar su posición en el medio ambiente.

El estudio del plancton se denomina planctología y a un individuo planctónico se le llama planctónico. ^{[ 19 ]} El adjetivo planctónico se usa ampliamente tanto en la literatura científica como en la popular, y es un término generalmente aceptado. Sin embargo, desde el punto de vista de la gramática prescriptiva, el menos común planctónico es el adjetivo más estrictamente correcto. Al derivar palabras inglesas de sus raíces griegas o latinas, la terminación específica de género (en este caso, "-on", que indica que la palabra es neutra) normalmente se omite, usando solo la raíz de la palabra en la derivación. ^{[ 20 ]}

El aeroplancton son diminutas formas de vida que flotan y se desplazan en el aire, transportadas por la corriente del viento ; son el análogo atmosférico del plancton oceánico. La mayoría de los seres vivos que componen el aeroplancton son muy pequeños o microscópicos , y muchos pueden ser difíciles de identificar debido a su diminuto tamaño. Los científicos pueden recolectarlos para su estudio en trampas y redes de barrido desde aeronaves , cometas o globos. ^{[ 21 ]} El aeroplancton está compuesto por numerosos microbios , incluidos virus , alrededor de 1000 especies diferentes de bacterias , alrededor de 40 000 variedades de hongos y cientos de especies de protistas , algas , musgos y hepáticas que viven alguna parte de su ciclo de vida como aeroplancton, a menudo como esporas , polen y semillas dispersadas por el viento . Además, los microorganismos errantes son arrastrados al aire por tormentas de polvo terrestres, y una cantidad aún mayor de microorganismos marinos transportados por el aire son impulsados ​​a gran altura en la atmósfera por el rocío marino. El aeroplancton deposita cientos de millones de virus transportados por el aire y decenas de millones de bacterias cada día en cada metro cuadrado del planeta. Esto significa que se pueden encontrar mezclas similares de taxones de plancton microscópico en cuerpos de agua abiertos de todo el mundo. ^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}

La microlámina superficial del mar , en comparación con las aguas subsuperficiales, contiene una elevada concentración de bacterias y virus . ^{[ 25 ] [ 26 ]} Estos materiales pueden transferirse de la superficie del mar a la atmósfera en forma de aerosoles acuosos generados por el viento debido a su alta tensión de vapor y un proceso conocido como volatilización . ^{[ 27 ]} Cuando están en el aire, estos microbios pueden ser transportados largas distancias a regiones costeras. Si llegan a tierra, pueden tener un efecto en la salud animal, vegetal y humana. ^{[ 28 ]} Los aerosoles marinos que contienen virus pueden viajar cientos de kilómetros desde su origen y permanecer en forma líquida siempre que la humedad sea suficientemente alta (más del 70%). ^{[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]} Estos aerosoles pueden permanecer suspendidos en la atmósfera durante unos 31 días. ^{[ 32 ]} La evidencia sugiere que las bacterias pueden permanecer viables después de ser transportadas tierra adentro a través de aerosoles. Algunas llegaron hasta 200 metros a 30 metros sobre el nivel del mar. ^{[ 33 ]} El proceso que transfiere este material a la atmósfera provoca un mayor enriquecimiento tanto de bacterias como de virus en comparación con la capa superficial del mar o las aguas subsuperficiales (hasta tres órdenes de magnitud en algunos lugares). ^{[ 33 ]}

El plancton de agua dulce es similar al plancton marino (ver más abajo), pero se encuentra tierra adentro, en las aguas dulces de lagos y ríos.

Muchos animales viven en ambientes terrestres prosperando en cuerpos de agua y humedad transitorios, a menudo microscópicos. Entre ellos se incluyen rotíferos y gastrotricos que ponen huevos resistentes capaces de sobrevivir años en ambientes secos, y algunos de los cuales pueden entrar en estado de latencia. Los nematodos suelen ser microscópicos con este estilo de vida. Los tardígrados, a pesar de tener una esperanza de vida de solo unos meses, pueden entrar en animación suspendida durante condiciones secas u hostiles y sobrevivir durante décadas. Esto les permite ser omnipresentes en ambientes terrestres a pesar de necesitar agua para crecer y reproducirse. Se sabe que muchos grupos de crustáceos microscópicos, como copépodos y anfípodos (de los cuales los saltamontes de arena son miembros) y camarones semilla, entran en estado de latencia cuando se secan y también viven en cuerpos de agua transitorios ^{[ 34 ].}

El plancton marino incluye protistas marinos ( algas y protozoos ), animales a la deriva y flotantes (en particular microanimales ), procariotas marinos (bacterias y arqueas) y virus marinos que habitan el agua salada de los océanos y las aguas salobres de los estuarios.

En las profundidades del océano

En 2025, los investigadores descubrieron comunidades microbianas que habitan la cinta transportadora oceánica , incluso a grandes profundidades en el océano. ^{[ 43 ] [ 44 ]} Las corrientes oceánicas se generan por el viento superficial y las tormentas hasta aproximadamente 500 m (1600 pies) por debajo de la superficie. Pero la profundidad promedio del océano va mucho más allá, hasta 3,7 km (2,3 millas) . ^{[ 45 ]} A estas mayores profundidades, las corrientes son impulsadas por diferencias en la densidad del agua, que a su vez están controladas por diferencias en la temperatura y la salinidad del agua. Este mecanismo da como resultado una circulación que se comporta como una cinta transportadora, llevando agua y microorganismos a grandes profundidades y alrededor del mundo. ^{[ 43 ]}    

Se tomaron muestras de agua a lo largo de toda la columna de agua en el Océano Pacífico Sur, desde la Isla de Pascua hasta la Antártida. Encontraron aumentos marcados en la diversidad microbiana a unos 300 m (1000 pies) de profundidad, en una capa que denominaron filoclina procariota . Esta zona, similar a la picnoclina , representa una transición de aguas superficiales menos diversas a ecosistemas microbianos abundantes en las profundidades oceánicas. Por ejemplo, un grupo que denominaron Agua de Fondo Antártica contiene microbios adaptados al frío y la alta presión, mientras que otro grupo, denominado Grupo de Agua Antigua , ubicado en aguas de circulación lenta aisladas de la superficie durante más de un milenio, contiene microbios con genes adaptados a bajos niveles de oxígeno. ^{[ 43 ] [ 44 ]}  

El fitoplancton (del griego phyton , que significa planta) son algas autótrofas procariotas o eucariotas que viven cerca de la superficie del agua, donde hay suficiente luz para realizar la fotosíntesis . Entre los grupos más importantes se encuentran las diatomeas , las cianobacterias , los dinoflagelados y los cocolitóforos .

• El fitoplancton constituye en gran medida la base de la red alimentaria marina.
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  Las diatomeas son uno de los tipos más comunes de fitoplancton.
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  Frústula fósil de diatomea de hace entre 32 y 40 millones de años .
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  Una especie de cianobacteria ( Cylindrospermum sp.)
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  Algas verdes, Pyramimonas

El zooplancton (del griego zoon , que significa animal) son pequeños protozoos o metazoos (por ejemplo, crustáceos y otros animales ) que se alimentan de otros organismos planctónicos. Algunos huevos y larvas de animales nectónicos más grandes, como peces, crustáceos y anélidos , se incluyen en esta categoría.

• El plancton de mayor tamaño tiende a ser zooplancton, que se alimenta de fitoplancton más pequeño.
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  Larva de arenque fotografiada con los restos de la yema y el intestino largo visibles en el animal transparente.
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  Las larvas de pez de hielo de la Antártida no tienen hemoglobina.
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  Copépodo de la Antártida, un microanimal ovoide translúcido con dos largas antenas.
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  Una larva de krill es zooplancton, aunque un adulto (mostrado) es necton.

El mixoplancton (del griego mixis , o mezcla) tiene una estrategia trófica mixta. En los últimos años, se ha reconocido cada vez más que quizás la mayoría del plancton puede actuar de ambas maneras.

Tradicionalmente, el plancton se dividía en los dos primeros grupos tróficos principales: el fitoplancton, similar a las plantas, que produce su propio alimento, generalmente mediante la fotosíntesis, y el zooplancton, similar a los animales, que se alimenta de otros organismos planctónicos. En los últimos años, se ha reconocido que muchos organismos planctónicos, quizás más de la mitad, son mixótrofos . ^{[ 65 ]} Tradicionalmente, el plancton se ha clasificado como productores , consumidores y recicladores, pero algunos pueden beneficiarse de más de un nivel trófico. Esta estrategia trófica mixta implica que el mixoplancton puede actuar como productor y consumidor, ya sea simultáneamente o alternando entre modos de nutrición en respuesta a las condiciones ambientales. De esta manera, el mixoplancton puede utilizar la fotosíntesis para crecer cuando los nutrientes y la luz son abundantes, pero cambiar a la alimentación con fitoplancton, zooplancton o entre sí cuando las condiciones de crecimiento son desfavorables.

Como resultado de estos hallazgos, muchos organismos unicelulares de plancton, formalmente clasificados como fitoplancton, incluyendo cocolitóforos y dinoflagelados , ya no se incluyen estrictamente como fitoplancton, puesto que no solo producen su propio alimento mediante fototrofia , sino que también pueden ingerir otros organismos. ^{[ 66 ]} Estos organismos ahora se denominan más correctamente mixoplancton. ^{[ 63 ]} Este reconocimiento tiene importantes consecuencias para la comprensión del funcionamiento de la red trófica planctónica. ^{[ 67 ]}

• El mixoplancton puede comportarse tanto como fitoplancton como zooplancton.
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  Un ciliado unicelular con zooclorelas verdes que vive en su interior endosimbióticamente.
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  Euglena mutabilis , un flagelado fotosintético
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  El dinoflagelado mixotrófico Karenia brevis causa mareas rojas nocivas.
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  Los radiolarios acantarios albergan simbiontes del género Phaeocystis .
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  Espuma de algas Phaeocystis blancas llegando a la playa.

Los mixótrofos se pueden dividir en dos grupos: mixótrofos constitutivos , capaces de realizar la fotosíntesis por sí mismos, y mixótrofos no constitutivos, que utilizan la fagocitosis para engullir presas fototróficas que se mantienen vivas dentro de la célula huésped, la cual se beneficia de su fotosíntesis, o que son digeridas, excepto los plastidios , que continúan realizando la fotosíntesis ( cleptoplastia ). ^{[ 68 ]} El reconocimiento de la importancia de la mixotrofia como estrategia ecológica está aumentando, ^{[ 69 ]} así como el papel más amplio que esto puede desempeñar en la biogeoquímica marina . ^{[ 70 ]} Los estudios han demostrado que el mixoplancton es mucho más importante para la ecología marina de lo que se suponía anteriormente. ^{[ 71 ] [ 72 ]} Su presencia actúa como un amortiguador que previene el colapso de los ecosistemas durante períodos con poca o ninguna luz. ^{[ 73 ]} El mixoplancton tiene orígenes antiguos y ha sido reconocido por los científicos durante más de un siglo. Sin embargo, solo en los últimos años la importancia generalizada del mixoplancton ha comenzado a ser reconocida en la ciencia marina convencional. ^{[ 74 ]}

En lugar de construir biomasa directamente, los descomponedores descomponen los nutrientes orgánicos en formas inorgánicas que pueden reciclarse (un enfoque que metabólicamente puede ser costoso). ^{[ 64 ]}

Hongos: Principalmente micoplancton diminuto ( microhongos ), levaduras o zoosporas móviles , que pueden reciclar materia orgánica a través de un proceso llamado micobucle que implica el parasitismo del plancton. ^{[ 64 ]}

Bacterias/Arqueas: a menudo llamadas bacterioplancton . Estos diminutos procariotas (típicamente <0,001 mm) devuelven los nutrientes orgánicos a formas inorgánicas descomponiendo la materia orgánica particulada y disuelta mediante el proceso denominado ciclo microbiano . ^{[ 75 ]} Este proceso recicla nutrientes, como nitrógeno y fósforo, devolviéndolos al agua para que los productores primarios, como el fitoplancton, los utilicen nuevamente. Algunas convierten el amonio de los desechos animales en nitrato, mientras que otras transforman el nitrato en nitrógeno gaseoso. Es probable que las infecciones virales destruyan muchas, mientras que otras son consumidas por el zooplancton y el mixoplancton, protistas que utilizan sus nutrientes para la fotosíntesis. Sin embargo, los detalles de su ecología son complejos y no está claro qué las sustenta. ^{[ 64 ]}

Virus: Generalmente de 10 a 100 veces más pequeños que las bacterias y también los más abundantes (~100 mil millones por litro), los virus infectan otros organismos planctónicos y de mayor tamaño. Se cree que detienen eficazmente las grandes proliferaciones de plancton en cuestión de días, al convertir la biomasa en materia orgánica disuelta que sustenta el crecimiento bacteriano mediante un proceso denominado derivación viral . ^{[ 76 ]} Al ser específicos de cada huésped, también es probable que influyan en las bombas de carbono biológicas y microbianas . ^{[ 64 ]}

El zooplancton gelatinoso son animales frágiles que viven en la columna de agua del océano. Sus delicados cuerpos no tienen partes duras y se dañan o destruyen fácilmente. ^{[ 78 ]} El zooplancton gelatinoso suele ser transparente. ^{[ 79 ]} Todas las medusas son zooplancton gelatinoso, pero no todo el zooplancton gelatinoso es medusa. Los organismos que se encuentran con mayor frecuencia incluyen ctenóforos , medusas , salpas y quetognatos en aguas costeras. Sin embargo, casi todos los filos marinos, incluidos Annelida , Mollusca y Arthropoda , contienen especies gelatinosas, pero muchas de esas especies singulares viven en mar abierto y en las profundidades marinas y son menos accesibles para el observador oceánico casual. ^{[ 80 ]}

El ictioplancton son los huevos y larvas de los peces. Se encuentran principalmente en la zona iluminada por el sol de la columna de agua , a menos de 200 metros de profundidad, que a veces se denomina zona epipelágica o fótica . El ictioplancton es planctónico , lo que significa que no puede nadar eficazmente por sí mismo, sino que debe dejarse llevar por las corrientes oceánicas. Los huevos de los peces no pueden nadar en absoluto y son claramente planctónicos. Las larvas en sus primeras etapas nadan mal, pero las larvas en etapas posteriores nadan mejor y dejan de ser planctónicas a medida que crecen hasta convertirse en juveniles . Las larvas de los peces forman parte del zooplancton que se alimenta de plancton más pequeño, mientras que los huevos de los peces llevan su propio suministro de alimento. Tanto los huevos como las larvas son consumidos por animales más grandes. ^{[ 81 ] [ 82 ]} Los peces pueden producir un gran número de huevos que a menudo se liberan en la columna de agua abierta. Los huevos de los peces suelen tener un diámetro de aproximadamente 1 milímetro (0,039 pulgadas) . Las crías recién eclosionadas de los peces ovíparos se llaman larvas . Por lo general, están mal formados, poseen un gran saco vitelino (para nutrirse) y su apariencia difiere mucho de la de los ejemplares juveniles y adultos. El período larval en los peces ovíparos es relativamente corto (generalmente solo unas pocas semanas), y las larvas crecen rápidamente y cambian de apariencia y estructura (un proceso denominado metamorfosis ) para convertirse en juveniles. Durante esta transición, las larvas deben pasar de alimentarse de su saco vitelino a alimentarse de zooplancton , un proceso que depende de una densidad de zooplancton generalmente insuficiente, lo que provoca la inanición de muchas larvas. Con el tiempo, las larvas de peces logran nadar contra las corrientes, momento en el que dejan de ser plancton y se convierten en peces juveniles . 

El pseudoplancton son organismos que se adhieren a organismos planctónicos u otros objetos flotantes, como madera a la deriva, conchas flotantes de organismos como Spirula o desechos artificiales . Algunos ejemplos son los percebes y el briozoo Jellyella . Estos animales no pueden flotar por sí solos , a diferencia de los organismos planctónicos verdaderos, como Velella y la carabela portuguesa , que sí flotan. El pseudoplancton se encuentra a menudo en el intestino de los zooplancton filtradores . ^{[ 83 ]}

El tichoplancton son organismos, como organismos bentónicos de vida libre o adheridos y otros organismos no planctónicos, que son transportados al plancton a través de una perturbación de su hábitat bentónico, o por vientos y corrientes. ^{[ 84 ]} Esto puede ocurrir por turbulencia directa o por alteración del sustrato y posterior arrastre en la columna de agua. ^{[ 84 ] [ 85 ]} El tichoplancton es, por lo tanto, una subdivisión primaria para clasificar organismos planctónicos según la duración del ciclo de vida que pasan en el plancton, ya que ni toda su vida ni partes reproductivas particulares se limitan a la existencia planctónica. ^{[ 86 ]} El tichoplancton a veces se denomina plancton accidental .

• Algunos tipos de plancton están protegidos por conchas o caparazones mineralizados .
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  Las diatomeas tienen conchas de vidrio ( frústulas ) y producen gran parte del oxígeno del planeta.
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  Las elaboradas conchas de sílice de los radiolarios marinos microscópicos pueden llegar a producir ópalo .
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  Los cocolitóforos poseen placas de tiza llamadas cocolitos , y fueron los responsables de la formación de los acantilados de Dover .
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  Los foraminíferos tienen conchas de carbonato de calcio y produjeron la piedra caliza de las Grandes Pirámides .

Además de representar los niveles inferiores de una cadena alimentaria que sustenta pesquerías de importancia comercial , los ecosistemas de plancton desempeñan un papel en los ciclos biogeoquímicos de muchos elementos químicos importantes, incluido el ciclo del carbono del océano . ^{[ 92 ]} Las larvas de peces se alimentan principalmente de zooplancton, que a su vez se alimenta de fitoplancton. ^{[ 93 ]}

El ciclo microbiano : Las bacterias desempeñan un papel fundamental en las redes tróficas acuáticas. El ciclo microbiano se refiere a un proceso en los ecosistemas acuáticos donde las bacterias consumen materia orgánica disuelta (MOD) y luego son consumidas por microorganismos más grandes, lo que permite el ciclo efectivo de nutrientes y energía dentro del ecosistema. ^{[ 94 ]}

El desvío viral : Los virus también desempeñan un papel fundamental en las redes tróficas acuáticas. El desvío viral es un proceso en el que los virus infectan y lisan (rompen) las células huésped, liberando su contenido (incluida la materia orgánica disuelta) que puede ser utilizado por otros microplancton, como las bacterias, evitando así las rutas tróficas tradicionales. Este proceso desempeña un papel importante en el ciclo de nutrientes y el flujo de carbono dentro de los ecosistemas acuáticos. ^{[ 95 ]}

Los hongos también desempeñan un papel importante. El ciclo micótico es una vía específica de la red trófica acuática donde los hongos quitridios parásitos infectan fitoplancton grande e incomestible, y sus zoosporas (un tipo de espora) se convierten en una fuente de alimento para el zooplancton. De esta manera, los hongos quitridios transfieren nutrientes del fitoplancton, que de otro modo sería inutilizable, al zooplancton. ^{[ 96 ]}

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  Paradigma tradicional de la red alimentaria marina ^{[ 97 ]}
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  Paradigma del mixoplancton en la red alimentaria marina ^{[ 97 ]}
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  El tiburón peregrino utiliza la alimentación por filtración para separar el plancton del agua.
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  El ciclo microbiano: El vínculo entre el ciclo microbiano y la red trófica acuática. La materia orgánica disuelta (MOD) se convierte en materia orgánica particulada (MOP) a medida que las bacterias la consumen y crecen formando grumos. Los pequeños grumos de materia orgánica son consumidos por los bacteriófagos , y el zooplancton consume tanto a los bacteriófagos como a los grandes grumos de materia orgánica. El zooplancton es luego consumido por los peces. La materia orgánica disuelta es liberada o excretada por el zooplancton y los peces, y el ciclo, denominado ciclo microbiano, se reinicia. Las flechas azules muestran el movimiento de la materia orgánica desde el ciclo microbiano hacia la red trófica y viceversa. ^{[ 94 ]}
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  El mecanismo viral: El fitoplancton vive en la zona fótica del océano, donde es posible la fotosíntesis . Durante la fotosíntesis, asimila dióxido de carbono y libera oxígeno. Para su crecimiento, las células de fitoplancton dependen de nutrientes que llegan al océano a través de los ríos, la meteorización continental y el agua de deshielo de los glaciares en los polos. El fitoplancton libera carbono orgánico disuelto (COD) al océano. Dado que el fitoplancton constituye la base de las redes tróficas marinas, sirve de alimento para el zooplancton, las larvas de peces y otros organismos heterótrofos. También puede ser degradado por bacterias o por lisis viral. ^{[ 95 ]}
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  Diatomea pennada de un estanque de deshielo ártico , infectada con dos patógenos fúngicos similares a quitridios (en falso color rojo). ^{[ 98 ]} Barra de escala = 10 μm.
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  El ciclo micológico: El fitoplancton pequeño puede ser consumido por el zooplancton, pero el fitoplancton grande no es fácil de comer, o incluso es incomestible. Las infecciones por quitridios en el fitoplancton grande pueden hacerlo más apetecible, como resultado de la agregación del huésped (menor comestibilidad) o la fragmentación mecánica de células o filamentos (mayor palatabilidad). Primero, los parásitos quitridios extraen y reempaquetan nutrientes y energía de sus huéspedes en forma de zoosporas fácilmente comestibles. Segundo, los huéspedes infectados y fragmentados, incluyendo los esporangios adheridos , también pueden ser ingeridos por los herbívoros. ^{[ 96 ]}

Principalmente al alimentarse de fitoplancton, el zooplancton aporta carbono a la red trófica planctónica , ya sea respirándolo para proporcionar energía metabólica o, al morir, como biomasa o detritos . La materia orgánica tiende a ser más densa que el agua de mar , por lo que se hunde en los ecosistemas oceánicos abiertos, lejos de las costas, transportando carbono consigo. Este proceso, denominado bomba biológica , es una de las razones por las que los océanos constituyen el mayor sumidero de carbono de la Tierra . Sin embargo, se ha demostrado que está influenciado por los incrementos de temperatura. ^{[ 100 ] [ 101 ] [ 102 ] [ 103 ]} En 2019, un estudio indicó que, a las tasas actuales de acidificación del agua de mar , el fitoplancton antártico podría volverse más pequeño y menos eficaz para almacenar carbono antes de finales de siglo. ^{[ 104 ]}

Podría ser posible aumentar la absorción de dióxido de carbono ( CO₂) por parte del océano.₂ ) generado a través deactividades humanasmediante el aumento de la producción de plancton a través dela fertilización con hierro, introduciendo cantidades dehierroen el océano. Sin embargo, esta técnica puede no ser práctica a gran escala.El agotamiento del oxígenoy la consiguienteproducción de metano(causada por laremineralizaciónen profundidad) es un posible inconveniente. ^{[ 105 ] [ 106 ]}

El Gran Cinturón de Calcita es una región del Océano Austral caracterizada por altas concentraciones de cocolitóforos , un tipo de fitoplancton productor de calcita. Desempeña un papel importante en la biogeoquímica oceánica y el ciclo global del carbono. Los cocolitóforos del cinturón producen placas de carbonato de calcio ( calcita o tiza ) llamadas cocolitos . Este proceso, conocido como calcificación , afecta el ciclo del carbono oceánico al disminuir la alcalinidad y liberar CO₂ _. Sin embargo, cuando los cocolitóforos mueren, sus conchas de calcita se hunden, contribuyendo a la bomba biológica al transportar carbono a las profundidades oceánicas, secuestrándolo durante siglos o más y mitigando los niveles de CO₂ _atmosférico . ^{[ 107 ]}

El fitoplancton absorbe energía del Sol y nutrientes del agua para producir su propio alimento o energía. En el proceso de fotosíntesis , el fitoplancton libera oxígeno molecular ( O₂ ) en el agua como subproducto de desecho. Se estima que alrededor del 50% del oxígeno del mundo se produce a través de la fotosíntesis del fitoplancton. ^{[ 108 ]} El resto se produce a través de la fotosíntesis en la tierra porlas plantas. ^{[ 108 ]} Además, la fotosíntesis del fitoplancton ha controlado elCO₂ /O₂ equilibrio desde elEónPrecámbrico ^{temprano. [ 109 ]}

La eficiencia de absorción (EA) del plancton es la proporción de alimento absorbido por el plancton que determina la disponibilidad de los materiales orgánicos consumidos para satisfacer las demandas fisiológicas requeridas. ^{[ 110 ]} Dependiendo de la tasa de alimentación y la composición de las presas, las variaciones en la eficiencia de absorción pueden conducir a variaciones en la producción de pellets fecales y, por lo tanto, regulan la cantidad de material orgánico que se recicla de vuelta al medio marino. Las tasas de alimentación bajas generalmente conducen a una alta eficiencia de absorción y pellets pequeños y densos, mientras que las tasas de alimentación altas generalmente conducen a una baja eficiencia de absorción y pellets más grandes con más contenido orgánico. Otro factor que contribuye a la liberación de materia orgánica disuelta (MOD) es la tasa de respiración. Factores físicos como la disponibilidad de oxígeno, el pH y las condiciones de luz pueden afectar el consumo total de oxígeno y la cantidad de carbono que se pierde del zooplancton en forma de CO ₂ respirado . Los tamaños relativos del zooplancton y las presas también median la cantidad de carbono que se libera a través de la alimentación descuidada . Las presas más pequeñas se ingieren enteras, mientras que las presas más grandes pueden alimentarse de manera más "descuidada", es decir, se libera más materia biológica a través de un consumo ineficiente. ^{[ 111 ] [ 112 ]} También hay evidencia de que la composición de la dieta puede afectar la liberación de nutrientes, ya que las dietas carnívoras liberan más carbono orgánico disuelto (COD) y amonio que las dietas omnívoras. ^{[ 113 ]}

El zooplancton es la presa inicial de casi todas las larvas de peces cuando pasan de alimentarse del saco vitelino a la alimentación externa. Los peces dependen de la densidad y distribución del zooplancton para satisfacer las necesidades de las larvas recién nacidas, que de otro modo podrían morir de hambre. Factores naturales (como las variaciones de las corrientes y los cambios de temperatura) y factores antropogénicos (como las represas fluviales, la acidificación de los océanos y el aumento de las temperaturas) pueden afectar gravemente a las poblaciones de zooplancton, lo que a su vez puede afectar considerablemente la supervivencia de las larvas de peces y, por lo tanto, el éxito reproductivo.

Se ha demostrado que el plancton puede ser irregular en ambientes marinos donde no hay poblaciones de peces significativas y, además, donde los peces son abundantes, la dinámica del zooplancton se ve influenciada por la tasa de depredación de los peces en su entorno. Dependiendo de la tasa de depredación, pueden presentar un comportamiento regular o caótico. ^{[ 115 ]}

Un efecto negativo que las larvas de peces pueden tener sobre las floraciones de algas planctónicas es que prolongan el evento de floración al disminuir la cantidad de zooplancton disponible; esto, a su vez, permite un crecimiento excesivo de fitoplancton, lo que permite que la floración prospere. ^{[ 93 ]}

La importancia tanto del fitoplancton como del zooplancton es ampliamente reconocida en la piscicultura extensiva y semiintensiva. Los piscicultores tradicionales llevan décadas practicando estrategias de manejo de estanques basadas en la población de plancton para la cría de peces, lo que demuestra la importancia del plancton incluso en entornos artificiales.

De toda la materia fecal animal, las heces de ballena son el "trofeo" en términos de mayor disponibilidad de nutrientes. El fitoplancton es la fuente principal de la producción primaria en mar abierto y puede obtener muchos nutrientes de las heces de ballena. ^{[ 116 ]} En la red trófica marina, el fitoplancton se encuentra en la base y es consumido por el zooplancton y el krill, que a su vez son presa de organismos marinos cada vez más grandes, incluidas las ballenas, por lo que se puede decir que las heces de ballena alimentan toda la red trófica.

El plancton tiene muchos efectos directos e indirectos sobre los seres humanos.

Alrededor del 70% del oxígeno en la atmósfera se produce en los océanos a partir del fitoplancton que realiza la fotosíntesis, lo que significa que la mayor parte del oxígeno disponible para los humanos y otros organismos que respiran aeróbicamente es producido por el plancton. ^{[ 117 ]}

El plancton también constituye la base de la red trófica marina, proporcionando alimento a todos los niveles tróficos superiores. Estudios recientes han analizado la red trófica marina para determinar si el sistema funciona de forma descendente o ascendente . En esencia, esta investigación se centra en comprender si los cambios en la red trófica están impulsados ​​por los nutrientes en la base de la red o por los depredadores en la cima. La conclusión general es que el enfoque ascendente parece ser más predictivo del comportamiento de la red trófica. ^{[ 118 ]} Esto indica que el plancton tiene mayor influencia en el éxito de las especies consumidoras primarias que se alimentan de él que los consumidores secundarios que se alimentan de los consumidores primarios.

En algunos casos, el plancton actúa como huésped intermedio de parásitos mortales en humanos. Un ejemplo es el del cólera , una infección causada por varias cepas patógenas de Vibrio cholerae . Se ha demostrado que estas especies tienen una relación simbiótica con zooplancton quitinoso, como los copépodos . Estas bacterias se benefician no solo del alimento que les proporciona el quitón del zooplancton, sino también de la protección contra ambientes ácidos. Una vez que un huésped humano ingiere los copépodos, la capa quitinosa protege a las bacterias de los ácidos estomacales y las lleva al intestino. Allí, las bacterias se adhieren a la superficie del intestino delgado y el huésped comienza a desarrollar síntomas, incluyendo diarrea intensa, en un plazo de cinco días. ^{[ 119 ]}