Fitoplankton

su među najćešćim predstavnicima fitoplanktona.]]
**Fitoplankton** (starogrčki φυτόν - *phyton* = biljka + πλαγκτός - *planktos* = lutalica, skitnica) su autotrofne (samohrane) omponente planktonske zajednice i ključni organizmi okeanskih, morskih i slatkovodnih bazena u vodenim ekosistemima. Većina fitoplanktona je premala da bi se mogla pojedinačno vidjeti golim okom. Međutim, ako su prisutni u dovoljno velikom broju, neki tipovi mogu se primijetiti kao obojene mrlje na vodenoj površini zbog prisustva hlorofila u ćelijama i pratećih pigmenata (poput fikobiliproteina ili ksantofila) kod nekih vrsta. Otprilike 1% globalne biomase nastaje djelovanjem fitoplanktona.

## Tipovi
Fitoplankton je izuzetno raznolik, varira od bakterija sa fotosintezom (cijanobakterije), do diatomeja sličnih biljkama, oklopljenih kokolitofora.

Diatomeje
Dinoflagelate
Zelene alge
Kokolitofore
]]

## Ekologija 
### Ugljik 
Fitoplankton uključuje fotosintske mikroskopske biotske organizme koji nastanjuju gornji osunčani sloj gotovo svih okeana i masa slatke vode na Zemlji. Oni su agensi za "primarnu proizvodnju", stvaranje organskih spojeva iz ugljik-dioksida, rastvorenog u vodi, procesa koji održava vodenu prehrambenu mrežu.

Fitoplankton dobija [[energija|energiju] kroz proces potosinteze i stoga mora živjeti u dobro osvijetljenom površinskom sloju (nazvanom eufotična zona) okeana, mora, jezera ili drugih vodnih masa. Fitoplankton obavlja otprilike polovinu svih fotosintetskh aktivnost na Zemlji. Njegova kumulativna fiksacija energije u ugljikovim spojevima (primarna proizvodnja) osnova je za veliku većinu okeana, a također i za mreže ishrane mnogih slatkih voda (hemosinteza je značajan izuzetak).

Dok su skoro sve fitoplanktonske vrste obligatni fotoautotrofi, postoje neke koje su miksotrofne i druge, nepigmentirane vrste koje su zapravo heterotrofne (potonji se često posmatraju kao zooplankton). Od njih su najpoznatiji dinoflagelatni, rodovi poput *Noctiluca* i *Dinophysis*, koji dobijaju organski ugljik gutanjem drugih organizama ili detritusnog materijala.

### Minerali
Fitoplankton presudno ovisi o mineralima. To su prvenstveno makronutrijenti kao što su nitrati, fosfati ili silicijeva kiselina, čija raspoloživost upravlja ravnotežom između tzv. biološke pumpe i uzlazne struje dubokih voda bogatih hranjivim tvarima. Sastav hranjivih sastojaka fitoplanktona pokreće i Redfieldfieldov odnos makronutrijenata općenito dostupan u površinskim okeanima.

U Svjetskoim okeanima, kao što je Južni okean, fitoplankton je također ograničen nedostatkom mikronutrijenata gvožđa. To je dovelo do toga da su neki naučnici zagovarali gnojenje gvožđem kao sredstvo za suzbijanje antropogenih nakupljanja ugljik-dioksida (CO2) u atmosferi. Eksperimenti velikih razmjera dodali su gvožđe (obično poput soli kao što je gvožđe-sulfat) u okeane da bi se potaknuo rast fitoplanktona i izvukao atmosferski CO2 u okean. Međutim, kontroverze oko manipulacije ekosistemom i djelotvornost gnojidbe gvožđem usporile su takve eksperimente.

### B vitamini 
Za preživljavanje, fitoplankton ovisi o vitaminima B skupine. Utvrđeno je da područja u okeanu koja imaju glavni nedostatak nekih vitamina B skupine, imaju manje i fitoplanktona.

### Temperatura 
Učinci antropogenog zagrijavanja na globalnu populaciju fitoplanktona područje je aktivnih istraživanja. Očekuje se da će promjena u vertikalnom raslojavanju vodenog stupca, brzina temperaturno ovisnih bioloških reakcija i atmosferska opskrba hranjivim tvarima imati važan utjecaj na buduću produktivnost fitoplanktona.

### pH 
Uticaji antropogenog zakiseljavanja okeana na rast fitoplanktona i strukturu zajednice također su dobili značajnu pozornost. Fitoplankton, kao što je kokolitoforni, ima ćelijske zidove od kalcij-karbonata koji su osjetljivi na zakiseljavanje. Dokazi sugeriraju da se, zbog njihovog kratkog generacijskog vremena, neki fitoplankton može prilagoditi promjenama pH uzrokovanim povećanim ugljik-dioksidom u kratkim vremenskim razmjerima (mjesecima do godinama).

### Mreža ishrane
Fitoplankton je osnova vodene mreže ishrane, pružajući bitnu ekološku funkciju za cijeli žicvot u vodi. U budućim uvjetima antropogenog zagrijavanja i zakiseljavanja okeana, promjene u smrtnosti fitoplanktona mogu biti značajne. Jedan od mnogih lanaca hrane u okeanu –značajan zbog malog broja veza – je onaj u slijedu fitoplanktona koji održavaju krili (rak sličan sićušnim kozicama), a kojima se hrane kitovi.

### Strukturna i funkcionalna raznolikost 
Pojam fitoplankton obuhvata sve fotoautotrofne mikroorganizme u vodenim prehrambenim mrežama. Međutim, za razliku od zemaljskih biocenoza, gdje je većina autotrofnih biljaka, fitoplankton je raznolika skupina, koja uključuje protiste eukariote, te I eubakterije i arheobakterije i prokariote. Postoji oko 5.000 poznatih vrsta morskog fitoplanktona. Kako je takva raznolikost evoluirala unatoč oskudnim resursima (ograničavajući diferencijacijuekoloških niša) nejasno je.

U pogledu brojnosti, najvažnije skupine fitoplanktona uključuju diatomeje, cijanobakterije i dinoflagelate, iako su zastupljene i mnoge druge skupine algi. Jedna skupina, kokolitoforida, odgovorna je (dijelom) za oslobađanje značajnih količina dimetil-sulfida (DMS) u atmosferu. DMS se oksidira stvarajući sulfat koji, u područjima niske koncentracije čestica aerosola mogu doprinijeti količini jezgara kondenzacije oblaka, uglavnom dovodeći do povećanog oblačnog pokrivača i oblaka albedo prema takozvanoj hipotezi CLAW. Različite vrste fitoplanktona osnova su različitih trofičkih razine unutar različitih ekosistema. U oligotrofnim ledenim okeanskim regijama, kao što su Sargasko more ili Južni pacifički gir, fitoplanktonom dominiraju ćelije male veličine, nazvane pikoplankton i nanoplankton (koji se također nazivaju i pikoflagelate i nanoflagelate) koji se uglavnom sastoje od cijanobakterija (*Prochlorococcus* , *Synechococcus*) i pikoeukariota poput roda ''Micromonas' '. Unutar produktivnijih ekosistema, kojima dominiraju uzlazne struje ili visoki kopneni inputi, veće dinoflagellate su dominantniji fitoplankton i odražavaju veći dio biomase.

## Strategija rasta 
Početkom dvadesetog stoljeća Alfred C. Redfield pronašao je sličnost elementarnog sastava fitoplanktona s glavnim otopljenim hranjivim tvarima u dubokom oceanu. Redfield je predložio da omjer ugljika prema dušiku i fosforu (106: 16: 1) u okeanu kontroliraju fitoplanktonske potrebe, jer fitoplankton naknadno oslobađa dušik i fosfor dok se remineraliziraju. Ovaj takozvani „Redfieldov omjer“ u opisivanju stehiometrije fitoplanktona i morske vode postao je osnovno načelo za razumijevanje ekologije mora, biogeohemije i evolucije fitoplanktona. Međutim, Redfieldov omjer nije univerzalna vrijednost i može se razlikovati zbog promjena u dostupnosti egzogenih hranjivih tvari. i mikrobnih metabolizama u okeanu, kao što su fiksacija dušika, denitrifikacija i anamoks.

Dinamička stehiometrija u jednoćelijskim algama odražava njihovu sposobnost skladištenja hranjivih sastojaka u unutrašnjem bazenu, prebacivanje između enzima s različitim potrebama hranjivih tvari i izmjene sastava osmolita. Različite ćelijske komponente imaju svoje jedinstvene stehiometrijske karakteristike, npr. strukture za skupljanje resursa (svjetlost ili hranjive tvari) kao što su bjelančevine i klorofil sadrže visoku koncentraciju dušika, ali malo fosfora. U međuvremenu, one za rast, kao što je ribosomna RNK, sadrže visoku koncentraciju dušika i fosfora.
Na temelju raspodjele resursa, fitoplankton je razvrstan u tri različite strategije rasta:
***preživljivajući**, 
***cvjetajući** i 
***generalisti**. Preživljavajući ima visoki omjer N:P (> 30) i sadrži obilje sredstava za prikupljanje resursa za održavanje rasta uz ograničene resurse. Cvjetajući fitoplankton ima nizak omjer N:P (2 iz zraka, koji nije bio potrošen fotosintezom na kopnu i moru niti apsorbiran u okeanima, gotovo je konstantan u proteklom stoljeću, a to sugerira umjereni gornji dio ograničenje za koliko je komponenta ciklusa ugljika velika kao I opadanje količine fitoplankona.

U sjeveroistočnom Atlantiku, gdje je na raspolaganju relativno duga serija podataka o hlorofilu, i na mjestu istraživanja, neto povećanje zabilježeno je od 1948. do 2002. Tokom perioda 1998.-2005., globalna neto primarna produktivnost u okeanima porasla je 1998. godine, nakon čega je uslijedio pad u ostatku tog perioda, dovodeći do malog neto porasta. Koristeći šest simulacija klimatskog modela, veliko multiuniverzitetsko istraživanje okeanskih ekosistema predviđalo je "globalno povećanje primarne proizvodnje od 0,7% na donjem kraju do 8,1% na visokom kraju" do 2050. godine, iako uz "vrlo velike regionalne razlike" uključujući "kontrakcije visoko produktivnog marginalnog bioma morskog leda za 42% u Severnoj hemisferi i 17% u Južnoj hemisferi".

Novija multimodelna studija procijenila je da će se primarna proizvodnja smanjiti za 2-20% do 2100.

## Akvakultura 
Fitoplankton je ključna prehrambena komponenta i u akvakulturi i u marikulturi. Oboje koriste fitoplankton kao hranu za uzgoj životinja. U marikulturi, fitoplankton se prirodno pojavljuje i ulazi u zatvorene prostore s normalnom cirkulacijom morske vode. U akvakulturi se mora dobiti i uvesti direktno. Plankton se može prikupiti iz vode ili uzgajati, iako se raniji metod rijetko koristi. Fitoplankton se koristi kao hrana za proizvodnju rotifera 
koji se koriste za hranu drugih organizama. Fitoplankton se takođe koristi za ishranu mnogih vidova akvakulture: mehkušci, uključujući bisernice [ostrige]] i divovske školjke . Studija iz 2018. godine procijenila je hranjivu vrijednost prirodnog fitoplanktona u smislu ugljikohidrata, proteina i lipida širom svjetskog okeana koristeći podatke o okeanskoj boji sa satelita, i utvrdila da kalorijska vrijednost fitoplanktona znatno varira u različitim okeanskim regijama i između različitih doba godine.

Proizvodnja fitoplanktona u vještačkim uvjetima I sama je oblik akvakulture. Fitoplankton se uzgaja u različite svrhe, uključujući hranu za ostale organizme akvakulture, dodatak prehrani za zatočene beskičmenjake u akvarijima. Veličine kultura kreću se od malih laboratorijskih, manjih od 1L do nekoliko desetaka hiljada litara za komercijalnu akvakulturu. Bez obzira na veličinu kulture, moraju se osigurati određeni uvjeti za efikasan rast planktona. Većina kultiviranog planktona je morski, a kao medij za kulturu može se koristiti morska voda specifične težine od 1.010 do 1.026. Ova voda mora biti sterilizirana, obično ili visokim temperaturama u autoklavu ili izloženošću ultraljubičastom zračenju, kako bi se spriječila biološka kontaminacija kulture. U medije za kulturu dodaju se raazna gnojiva, kako bi se olakšao rast planktona. Kultura se mora prozračiti ili na neki način miješati kako bi se plankton zadržao suspendiran, kao i da bi se omogućilo rastvaranje ugljik-dioksida za fotosintezu. Pored stalnog prozračivanja, većina kultura se ručno miješa ili protresa. Za rast fitoplanktona,neophodno je obezbijediti I svjetlost.

Temperatura boje osvjetljenja treba biti približno 6.500 K, ali su uspješno korištene i vrijednosti od 4.000 K do više od 20.000 K. Trajanje izlaganja svjetlu trebalo bi biti oko 16 sati dnevno; ovo je najefikasnija vještačka dužina dana. 

## Također pogledajte 
*Plankton
*Zooplankton

## Reference
## Vanjski linkovi
Secchi Disk and Secchi app, a citizen science project to study the phytoplankton
* Ocean Drifters, a short film narrated by David Attenborough about the varied roles of plankton
* Plankton Chronicles , a short documentary films & photos
* DMS and Climate, NOAA
* Plankton*Net , images of planktonic species

## Bibliografija
*
*
*

Kategorija:Ekologija
Kategorija:Okeanografija
Kategorija:Limnologija
Kategorija:Klimatske promjene