Fytoplankton, ze zijn belangrijker dan je misschien weet. Ja, dat kleine organisme kan worden beschouwd als een van de belangrijkste fundamenten van ons ecosysteem.
In dit artikel gaan we bespreken wat ze zijn en waarom ze zo belangrijk zijn.
Laten we beginnen.
Table of Contents
Wat zijn Fytoplankton?
Fytoplankton is een algemene term die verwijst naar meer dan 5.000 verschillende soorten micro-organismen die in de oceaan of in zoet water leven. Fytoplankton gebruikt de zon om energie te produceren, waardoor ze lijken op de planten van de zee.
Ecologie
Fytoplanktonsoorten kunnen veel belangrijke ecologische verschillen hebben die bepalen waar de ene soort domineert over de andere, maar ze hebben allemaal een paar dingen gemeen.
De eerste, en belangrijkste, is dat ze hun energie van de zon halen met behulp van fotosynthese – vergelijkbaar met hoe landplanten energie van de zon produceren.
In het proces zijn fytoplankton nettoproducenten van zuurstof en helpen ze opgeloste zuurstof aan de oceaan toe te voegen die bacteriën, ander plankton en vissen en grotere organismen nodig hebben om te ademen.
Het andere belangrijke ding dat fytoplankton nodig heeft om te groeien, zijn voedingsstoffen, zoals stikstof, fosfor, silica en ijzer.
Omdat fytoplankton allemaal met elkaar concurreert om stikstof en fosfor, zijn veel delen van de oppervlakteoceaan relatief laag in stikstof in het bijzonder, terwijl er een overvloed aan stikstof is onder waterdieptes waar het te donker is voor fytoplankton om fotosynthese uit te voeren.
Sommige fytoplankton, bekend als diazotrofen, zijn in staat om stikstofgas rechtstreeks uit de atmosfeer om te zetten in een vorm van stikstof die ze kunnen gebruiken om te groeien.
Plankton versus fytoplankton: zijn ze hetzelfde?
Je hebt misschien ook gehoord dat de term plankton wordt rondgegooid om te verwijzen naar micro-organismen die rond het oppervlak van de oceaan drijven.
Plankton is een brede term die verwijst naar een van de tienduizenden soorten micro-organismen die rondzweven in de buurt van het oppervlak van de oceaan, terwijl fytoplankton specifiek verwijst naar de subset van plankton die fotosynthese uitvoeren.
Hoe past Zoöplankton hierin?
Als fytoplankton de microscopische planten van de zee zijn, zijn zoöplankton de microscopische dieren van de zee.
Zoöplankton verwijst naar duizenden verschillende soorten micro-organismen die rond de oppervlakteoceaan drijven, maar zoöplankton krijgt zijn energie door zich te voeden met fytoplankton, ander zoöplankton of bacteriën in plaats van door fotosynthese.
Wat zijn de belangrijkste soorten fytoplankton?
Fytoplankton kan worden onderverdeeld in verschillende grote groepen: cyanobacteriën, diatomeeën, dinoflagellaten, groene algen en coccolithoforen.
Cyanobacteriën
Cyanobacteriën zijn eigenlijk bacteriën die in staat zijn tot fotosynthese, wat betekent dat ze veel kleiner en veel eenvoudiger zijn – maar ook veel overvloediger – dan alle andere soorten fytoplankton.
Diatomeeën
een bijzonder interessante groep fytoplankton omdat ze silicaatschalen om zich heen creëren.
Diatomeeën kunnen in enorme hoeveelheden bloeien wanneer zowel stikstof als silica direct beschikbaar zijn, omdat ze de neiging hebben sneller te groeien dan de meeste andere soorten fytoplankton.
Dit gebeurt vooral op plaatsen zoals de westkust van de VS, waar elke zomer een proces dat bekend staat als opwelling voedselrijke diepe wateren naar de oppervlakteoceaan brengt – waardoor plotseling de perfecte omstandigheden worden gecreëerd voor diatomeeën om in populatie te exploderen.
Dinoflagellaten
Kan nogal groot – tot twee millimeter groot (dus ja, het is relatief). Ze zijn van bijzonder belang voor veel mensen omdat dit de groep is die verantwoordelijk is voor rode getijden, giftige bloemen van dinoflagellaten die stranden kunnen afsluiten en schelpdieren en andere zeedieren kunnen vergiftigen.
Groene algen
Is iets van een catch-all groep van fytoplankton die verwijst naar de vele soorten fotosynthetische micro-organismen die niet in de andere grote groepen vallen.
Coccolithophoriden
Coccolithophoriden (dat was een mondvol) produceren ook schelpen, maar deze zijn gemaakt van calciumcarbonaat – hetzelfde materiaal waaruit koraalriffen en veel grotsystemen zijn gebouwd.
Waar leeft fytoplankton?
Fytoplankton kan bijna overal leven waar water wordt gevonden, van de zoetwatermeren en rivieren tot de oceaan tot hypersalinebekkens.
In de oceaan is fytoplankton grotendeels beperkt tot de eerste enkele honderden meters van de waterkolom, omdat hier zonlicht overvloedig genoeg is voor fotosynthesis.
Je zou kunnen denken dat fytoplankton het meest voorkomt aan het wateroppervlak, omdat daar het meeste licht is. Maar in feite zijn ze vaak het meest overvloedig rond 300 voet naar beneden – een gebied dat bekend staat als het diepe chlorofylmaximum.
De reden hiervoor is dat diepere wateren meer voedingsstoffen bevatten, en vooral meer stikstof, dus deze diepte vertegenwoordigt de beste afweging voor fytoplankton tussen voldoende zonlicht en voldoende voedingsstoffen die ze nodig hebben om te groeien.
Een andere verrassende plek waar fytoplankton, en diatomeeën in het bijzonder, worden gevonden, zijn reservoirs.
Vaak ontvangen reservoirs een enorme hoeveelheid stikstof- en fosforafvoer van kunstmestgebruik in landbouwgebieden, wat de perfecte omstandigheden creëert voor diatomeeën om te bloeien in het stilstaande water achter een dam.
Waarom fytoplankton zo belangrijk is
Fytoplankton is niet alleen overvloedig aanwezig in de oceaan , ze zijn ook kritisch aan hoe de omgeving zoals we die kennen functioneert.
Ze vormen de basis van de geheel mariene voedselketen, verantwoordelijk voor het toevoegen van zuurstof aan de oceaan, en spelen een sleutelrol bij het zuigen van koolstofdioxide uit de atmosfeer.
Bovendien is fytoplankton dankzij menselijke effecten zoals afvloeiing van kunstmest opgedoken op plaatsen waar ze enkele niet zo wenselijke effecten hebben gehad.
De voedselketen
Fytoplankton is in veel opzichten de basis van de hele mariene voedselketen.
Fytoplankton is verantwoordelijk voor het brengen van nieuwe energie in de oceaan door zonlicht om te zetten in energie en het te gebruiken om te groeien.
Dit is van cruciaal belang omdat alle andere organismen in de oceaan elkaar opeten, waardoor in wezen de energie en koolstof die fytoplankton van de zon heeft binnengebracht, wordt gerecycled.
Zonder fytoplankton dat nieuwe energie binnenbrengt, zou de totale hoeveelheid biologische energie in de oceaan in de loop van de tijd langzaam afnemen, waardoor hele mariene populaties onderweg instorten.
Wat eet fytoplankton?
Fytoplankton kan de voedselketen op twee manieren dienen.
Ten eerste kunnen ze direct worden gegeten, meestal door iets groter zoöplankton – dat op zijn beurt dient als voedsel voor nog groter zoöplankton en uiteindelijk vis. In feite is zoöplankton dat graast op fytoplankton een uiterst belangrijke populatiecontrole.
Wanneer voedingsstoffen overvloedig worden en er een bloei optreedt, kunnen fytoplanktonpopulaties gewoon blijven groeien totdat ze geen voedingsstoffen meer hebben.
Zoöplankton bloeit echter meestal in de volgende dagen omdat er plotseling een feest van fytoplankton voor hen beschikbaar is.
Zoöplankton eet dus meestal genoeg fytoplankton tot het punt dat hun populatie wordt teruggebracht naar pre-bloeiaantallen, en het zoöplankton begint af te sterven en hun feest is uitgeput.
De tweede manier waarop fytoplankton kan bijdragen aan de mariene voedselketen is dat ze kunnen sterven – hetzij door oud te worden of door het opraken van voedingsstoffen en het verhongeren.
Wanneer dit gebeurt, geven ze alle organische koolstof en voedingsstoffen die hun cellen bevatten vrij in het water, waardoor het beschikbaar is voor bacteriën om op te kauwen.
Deze bacteriën groeien dan en worden zelf gegeten door zoöplankton, dat op zijn beurt een voedselbron vormt voor kleine vissen en andere wezens laag in de mariene voedselketen. De recycling van fytoplankton door bacteriën staat bekend als de microbiële lus.
Klimaat en de koolstofcyclus
Tijdens fotosynthese wekt fytoplankton niet alleen energie voor zichzelf op. Ze fixeren ook koolstofdioxide uit de atmosfeer in bruikbare, organische vormen van koolstof die vervolgens in hun cellen worden opgenomen.
Het resultaat, over een oceaanbrede schaal van fytoplankton dat koolstofdioxide fixeert, is dat ze een enorme impact hebben op hoe koolstof tussen de atmosfeer en de oceaan beweegt.
Fytoplankton is een van de grootste verwijderaars van koolstof uit de atmosfeer en zuigen elk jaar ongeveer 92 gigaton koolstof op – bijna evenveel als alle landplanten ter wereld.
Maar het verhaal achter wat er met die koolstof gebeurt als fytoplankton het eenmaal int trekto de oceaan is ingewikkelder dan eenvoudige verwijdering uit de atmosfeer.
Het probleem komt wanneer fytoplankton sterft – ze worden ofwel voedsel voor zoöplankton, dat koolstofdioxide uitademt terwijl ze eten, of ze geven hun koolstof af om door bacteriën weer te worden afgebroken tot koolstofdioxide.
Deze koolstofdioxide is nog steeds opgelost in de oceaan, die dient als een soort buffer om te voorkomen dat het wordt opgerispt naar de atmosfeer waar het kan bijdragen aan klimaatverandering.
De oceaan kan echter maar zoveel koolstofdioxide bevatten voordat het het terug in de atmosfeer mengt of zuur begint te worden.
Aan de andere kant wordt niet alle koolstof die fytoplankton uit de atmosfeer opneemt, teruggebracht naar waar het vandaan kwam. Sommige fytoplanktoncellen kunnen snel naar de bodem van de oceaan zinken en in de zeebodem worden begraven zonder door bacteriën te worden afgebroken.
Wanneer dat gebeurt, wordt de koolstof effectief uit de atmosferische koolstofcyclus getrokken en zal deze waarschijnlijk niet bijdragen aan de klimaatverandering voor ten minste de komende enkele miljoenen jaren.
Dit is waar diatomeeën en coccolithoforen bijzonder belangrijk zijn. Hun schelpen maken ze moeilijker voor zoöplankton om op te grazen en relatief zwaar wanneer ze sterven, wat betekent dat ze sneller kunnen zinken, zodat bacteriën minder tijd hebben om ze af te breken.
Bovendien kunnen de silica- en calciumcarbonaatschalen het ook moeilijker maken voor bacteriën om toegang te krijgen tot de organische koolstof in de schelpen, waardoor de kans toeneemt dat het wordt begraven in plaats van terug te worden omgezet in koolstofdioxide.
Hoeveel organische koolstof precies wordt begraven versus teruggezet in koolstofdioxide is een belangrijke vraag van wetenschappelijk onderzoek, maar een goede schatting is dat slechts twee procent of minder fytoplanktonkoolstof wordt begraven zonder terug te keren naar de atmosfeer.
Menselijke impact
Naast het ondersteunen van de mariene voedselketen, waarvan mensen afhankelijk zijn voor een groot deel van ons voedsel, heeft fytoplankton ook een meer directe impact – ze produceren zuurstof door fotosynthese.
Hoewel veel van de zuurstof geproduceerd door fytoplankton in de oceaan begint, mengt het zich uiteindelijk in de atmosfeer. Wetenschappers schatten dat volledig in. helft van de zuurstof in onze atmosfeer komt van fytoplankton in plaats van landplanten.
Hoewel het nog vroeg is, heeft fytoplankton ook potentiële toepassingen als bron van biobrandstoffen. Tal van bedrijven werken aan het vinden van manieren om fytoplankton commercieel te produceren, zodat mensen de energie van de zon kunnen gebruiken om onze auto’s van stroom te voorzien in plaats van traditionele fossiele brandstoffen zoals benzine te gebruiken.
Hebben ze een negatieve impact?
Fytoplankton kan negatieve gevolgen hebben voor zowel de mens als het mariene ecosysteem. De meest prominente negatieve impact is schadelijke algenbloei – bloei van giftige soorten diatomeeën en dinoflagellaten.
Enkele van de meest voorkomende soorten die betrokken zijn bij schadelijke algenbloei zijn de diatomee Pseudonitzschia, die een toxine produceert dat bekend staat als domoïnezuur, en de dinoflagellaten Alexandrium en Dinophysis – waarvan de eerste bekend staat om het produceren van zogenaamde rode getijden.
De gifstoffen die door deze specifieke soorten fytoplankton worden geproduceerd, kunnen mensen direct schaden als ze tijdens het zwemmen worden ingenomen.
De meer ernstige gevolgen treden echter op wanneer de toxines zich ophopen in filtervoedende schelpdieren, die vervolgens door mensen of andere zeedieren kunnen worden gegeten en verlamming of de dood kunnen veroorzaken.
Schadelijke algenbloei wordt verondersteld te worden veroorzaakt door ophopingen van voedingsstoffen, vaak als gevolg van afvloeiing van meststoffen in zoetwatermeren of in de kustoceaan.
Wat kan ik doen om te helpen?
Omgaan met klimaatverandering en kunstmestgebruik zijn grootschalige problemen, maar je kunt een kleine rol spelen bij het helpen van fytoplankton.
Beperk uw ecologische voetafdruk door de hoeveelheid die u rijdt of vliegt te verminderen, of door uw huis over te schakelen op een hernieuwbare energiebron.
U kunt ook betrokken raken bij partnerschapsorganisaties die werken aan het beperken van de hoeveelheid kunstmestafvoer die is toegestaan in de grote estuaria van de VS.
Conclusie
Fytoplankton zijn duizenden soorten microscopische organismen die in de oppervlakte-oceaan, meren en rivieren leven en die de zonnestralen omzetten in energie en koolstofdioxide uit de atmosfeer fixeren.
Ondanks hun kleine omvang is fytoplankton essentieel voor het milieu zoals we het kennen, omdat ze verantwoordelijk zijn voor het modereren van hoe koolstof tussen de oceaan en de atmosfeer beweegt, dienen als de basis van de mariene voedselketen en de helft van de zuurstof in de wereld produceren.
