Plancton: piante e animali fantastici

Tutti sentiamo spesso parlare del plancton e della sua importanza fondamentale per la vita negli oceani e sulla terra, ma raramente ci viene spiegato effettivamente di cosa si tratta. Che cos’è il plancton? Come mai è così importante?

Che cos’è il plancton?

Prima di iniziare una trattazione sul plancton è importante comprendere l’importanza della vita negli oceani. La vita è nata negli oceani e la vita sulla Terra è dunque indissolubilmente legata ad essi. Proprio per questo motivo, la tutela della vita, soprattutto alla luce dei cambiamenti climatici, deve partire dalla tutela della vita negli oceani.

Leggi anche: Covid-19: la “pandemia di plastica”

Dobbiamo però partire dall’inizio e capire bene come i biologi marini identificano e classificano il plancton. Prima di tutto è fondamentale sapere che il plancton comprende tantissime specie di organismi viventi che possono appartenere al regno vegetale o al regno animale, ma anche al gruppo dei protisti. Qual è allora la caratteristica fondamentale per riconoscere il plancton? Possiamo riassumerla così: il plancton è formato da tutti quegli organismi acquatici che non sono in grado di dirigere il loro movimento orizzontale nella colonna d’acqua (non nuotano o lo fanno male).

L’ambiente marino può infatti essere suddiviso in dominio bentonico, rappresentato dai fondali marini e popolato da organismi che vivono sul fondo (il benthos, appunto), e da un dominio pelagico, rappresentato dalle acque sovrastanti in cui vivono gli organismi pelagici (ovvero plancton e necton). Gli organismi che vivono nella colonna d’acqua (quindi nel dominio pelagico) possono essere classificati a loro volta in base alle capacità locomotorie. Gli organismi più piccoli, che galleggiano o si lasciano trasportare dalle correnti, costituiscono il plancton. Tutti gli altri, ovvero tutti gli organismi in grado di nuotare attivamente, costituiscono il necton.

La differenziazione più importante del plancton è quella tra fitoplancton e zooplancton.

Per fitoplancton si intende la componente del plancton in grado di fare fotosintesi (fotoautotrofa), per la maggior parte composta da organismi unicellulari. Il fitoplancton raccoglie la luce per convertire il carbonio inorganico (sotto forma di anidride carbonica, CO₂) in carbonio organico (zuccheri e altri molecole utili alle cellule), il quale viene poi utilizzato anche dagli organismi eterotrofi, ossia gli organismi che ottengono la loro energia esclusivamente dalla respirazione della materia organica. A questo secondo gruppo appartiene ad esempio lo zooplancton^[1].

In sintesi, possiamo semplificare dicendo che per fitoplancton si intende la componente vegetale del plancton e per zooplancton la componente animale.

Dimensioni del plancton

Una importante classificazione del plancton può essere fatta sulla base delle dimensioni degli organismi:

• il megaplancton comprende organismi sui 20-200 cm;
• il macroplancton comprende organismi sui 2-20 cm;
• il mesoplancton comprende organismi sui 0.2 mm-2 cm;
• il microplantcon comprende organismi sui 20-200 µm.

Risulta interessante notare come il fitoplancton appartenga per lo più al gruppo del microplancton (a volte avendo dimensioni anche inferiori), mentre lo zooplancton appartenga soprattutto agli altri tre gruppi, con poche eccezioni. Questo significa che il fitoplancton è sostanzialmente più piccolo rispetto allo zooplancton.

Fitoplancton: il plancton fotosintetico

Il fitoplancton costituisce probabilmente la parte più importante di tutto il plancton ed una componente fondamentale della vita sulla Terra. Secondo diversi studi, infatti, esso costituisce oltre il 95% della produttività primaria di tutti gli oceani, ossia esso contribuisce per oltre il 95% alla produzione tramite fotosintesi di carbonio organico. La produttività primaria di tutti gli oceani costituisce a sua volta circa il 50% della produttività primaria globale^[2].

Questi numeri possono dare un’idea della enorme e fondamentale importanza del plancton per la vita sulla Terra: esso rappresenta il vero polmone del mondo, senza contare che fornisce nutrimento per un numero elevatissimo di organismi.

Tra gli organismi più importanti che compongono il fitoplancton vi sono:

• i cianobatteri;
• le alghe verdi;
• i dinoflagellati;
• le diatomee;
• i coccolitoforidi.

Le diatomee sono alghe unicellulari che costituiscono la componente principale del fitoplancton; esse contribuiscono al 20-25% di rilascio di ossigeno sul Pianeta, oltre a rappresentare il 40% della produttività primaria di tutti gli oceani^{[3, 4]} . Le diatomee si trovano soprattutto nei mari freddi, sono organismi piccolissimi ma in grado di formare enormi colonie visibili addirittura dallo spazio^[5].

I dinoflagellati, alghe microscopiche per lo più unicellulari e dotate di flagello, invece sono più comuni nei mari caldi. I coccolitoforidi, anch’essi alghe unicellulari dotate di un’esoscheletro sferico costituito da placche calcaree, sono responsabili della creazione dei cosiddetti fanghi calcarei. Le alghe verdi sono infine le alghe più affini alle piante terrestri.

Leggi anche: Eutrofizzazione delle acque

Distribuzione del fitoplancton

La distribuzione del fitoplancton è determinata fortemente dalle correnti marine, in particolare da quelle ricche di nutrienti (come le correnti dovute all’upwelling equatoriale, ossia la risalita in superficie di acque profonde), ma anche da diversi parametri fisici, come temperatura, salinità e quantità di luce^[6].

Il fitoplancton, in termini assoluti, è presente in tutti gli oceani, ma la sua abbondanza relativa può variare enormemente in relazione ai parametri appena citati. In particolare, la maggiore ricchezza di fitoplancton è ascrivibile alle acque polari e tropicali^[1].

Zooplancton: il plancton animale

Lo zooplancton costituisce essenzialmente la parte animale del plancton ed è rappresentato per lo più da due grandi gruppi:

• il plancton gelatinoso;
• i crostacei planctonici.

Del plancton gelatinoso fanno parte ad esempio le meduse (ma anche altri organismi simili, come gli ctenofori) che, nonostante le grandi dimensioni e contrariamente a quanto si possa pensare, in realtà solo raramente nuotano. Solitamente, infatti, esse si lasciano trasportare dalle correnti, rientrando a pieno diritto nella definizione di plancton.

Leggi anche: Bioluminescenza del plancton

Dei crostacei planctonici fanno parte invece, com’è intuitivo, tutti quei crostacei a vita planctonica. Tra questi vi è ad esempio il noto krill, che è alla base della dieta di molte balene e che è in grado di creare enormi colonie. Tuttavia, i crostacei planctonici più abbondanti sono i copepodi, che costituiscono il 70% dello zooplancton mondiale^[7].

Leggi anche: Balenottera azzurra: il più grande animale vivente e Megattera (Megaptera novaeangliae)

Oloplancton e meroplancton

Una diversa distinzione oltre a quelle citate riguarda il plancton permanente e non permanente. In altre parole, il plancton può essere costituito, da un lato, da quegli organismi che fanno parte del plancton per tutta la loro vita (oloplancton, o plancton permanente), e dall’altro, da quegli organismi (più numerosi) che fanno parte del plancton solo per una fase della loro vita (meroplancton, o plancton non permanente).

Il meroplancton, in particolare, è costituito essenzialmente da larve di animali o da spore. Ad esempio, molti organismi possono vivere sul fondo degli oceani da adulti (organismi bentonici) ma formare durante le fasi giovanili specifiche forme di dispersione, ossia forme utili a favorire la dispersione delle specie nel mare aperto. Alcuni esempi di meroplancton possono essere alcuni gruppi di molluschi, spugne, meduse o echinodermi (come le stelle e i ricci di mare).

Ruolo ecologico del plancton

Come mai quindi il plancton è così importante?

In parte a questa domanda abbiamo già risposto: oltre a fornire nutrimento per organismi di grosse dimensioni (come le balene) e quindi fondamentale per la catena alimentare, il plancton contribuisce anche alla rimozione di anidride carbonica dall’atmosfera attraverso la fotosintesi. Infatti, il fitoplancton è in grado di fissare nei tessuti biologici il carbonio atmosferico, il quale passa successivamente tramite la catena alimentare allo zooplancton e ai pesci. Questo meccanismo viene detto “pompa biologica del carbonio“^[4].

Ma non finisce qua. Come abbiamo visto il fitoplancton ha un peso enorme per la produttività primaria, producendo circa il 50% dell’ossigeno che respiriamo: si tratta quindi del più grande polmone del pianeta^[2].

Conclusioni

Il plancton comprende quindi un insieme molto eterogeno, estremamente complesso e diversificato di organismi viventi ma accumunati dal fatto di essere organismi acquatici e dalla difficoltà di dirigere il loro movimento orizzontale. Esso è alla base della catena alimentare acquatica, e di conseguenza, terrestre. Ha un ruolo fondamentale nei cigli biogeochimici di molti elementi e nella produzione di ossigeno. Risulta ormai chiaro che il ruolo del plancton è essenziale al mantenimento della vita stessa ma non solo. Per tutti questi motivi anche la lotta ai cambiamenti climatici passa obbligatoriamente dalla protezione degli ambienti marini, e quindi del plancton.

Referenze

1. Sigman, D. M., & Hain, M. P. (2012). The biological productivity of the ocean. Nature Education Knowledge, 3(10), 21;
2. Carr, M. E., et al. (2006). A comparison of global estimates of marine primary production from ocean color. Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, 53(5-7), 741-770;
3. Kale, A., & Karthick, B. (2015). The diatoms. Resonance, 20(10), 919-930;
4. Tréguer, P., et al. (2018). Influence of diatom diversity on the ocean biological carbon pump. Nature Geoscience, 11(1), 27-37;
5. Bracher, A., et al. (2009). Quantitative observation of cyanobacteria and diatoms from space using PhytoDOAS on SCIAMACHY data. Biogeosciences, 6(5), 751-764;
6. Uitz, J., et al. (2006). Vertical distribution of phytoplankton communities in open ocean: An assessment based on surface chlorophyll. Journal of Geophysical Research: Oceans, 111(C8);
7. Humes, A. G. (1994). How many copepods?. In Ecology and morphology of copepods (pp. 1-7). Springer, Dordrecht;
8. Chust, G., et al. (2017). Mare Incognitum: A glimpse into future plankton diversity and ecology research. Frontiers in Marine Science, 4, 68.

Immagine di copertina di Christian Sardet/CNRS/Tara expeditions, da [8] (CC BY 4.0).