Picoplankton er en fraktion af plankton , der består af celler i størrelse fra 0,2 til 2 mikron, som kan være både prokaryote og eukaryote fototrofer og heterotrofer. Det er fordelt blandt de mikrobielle samfund af plankton i både ferskvands- og marineøkosystemer. Spiller en vigtig rolle i at udgøre en væsentlig del af den samlede biomasse af planteplanktonsamfund.
Plankton kan klassificeres baseret på fysiologiske, taksonomiske eller størrelseskarakteristika. Den generelle klassificering af plankton omfatter:
Der er et enklere skema, der klassificerer plankton baseret på en logaritmisk størrelsesskala:
Picoplankton har deres egne underafdelinger, såsom prokaryote og eukaryote fototrofer og heterotrofer, som er fordelt over hele verden i forskellige typer søer og tropiske stater. For at skelne mellem autotrofisk picoplankton og heterotrofisk picoplankton kan autotrofer have fotosyntetiske pigmenter og evnen til at udvise autofluorescens, hvilket gør det muligt at tælle dem under epifluorescensmikroskopi. Sådan blev de mindste eukaryoter kendt for første gang [1] . Generelt spiller picoplankton en vigtig rolle i oligotrofe søer, fordi de er i stand til at producere og derefter genbruge opløst organisk stof (DOM) meget effektivt under forhold, hvor konkurrencen fra andet fytoplankton forstyrres af faktorer som næringsstofrestriktioner og rovdyr. Picoplankton er ansvarlig for den mest primære produktivitet i oligotrofiske cyklusser og adskiller sig fra nanoplankton og mikroplankton [2] . Fordi de er små, har de et højere forhold mellem overflade og volumen, hvilket giver dem mulighed for at opnå mangelfulde næringsstoffer i disse økosystemer. Derudover kan nogle arter også være mixotrofe .
Picoplankton er en væsentlig bidragyder til biomasse og primær produktion i både marine og ferskvandssøøkosystemer . I havet er koncentrationen af picoplankton 10 5 -10 7 celler pr. milliliter havvand [3] . Alger picoplankton er ansvarlige for op til 90 procent af den samlede kulstofproduktion dagligt og årligt i oligotrofe marine økosystemer [4] . Mængden af den samlede kulstofproduktion fra picoplankton i oligotrofe ferskvandssystemer er også høj og tegner sig for 70 procent af den samlede årlige kulstofproduktion. Marint picoplankton tegner sig for en højere procentdel af biomasse- og kulstofproduktionen i oligotrofe zoner som det åbne hav sammenlignet med kystområder, der er mere næringsrige [5] . Deres biomasse- og kulstofprocenter stiger også med dybden i den eufotiske zone . Dette skyldes brugen af fotopigmenter og effektiviteten ved at bruge blågrønt lys på disse dybder. Befolkningstætheden af picoplankton svinger ikke hen over året, bortset fra enkelte små søer, hvor deres biomasse stiger med stigende søvandstemperatur.
Picoplankton spiller også en vigtig rolle i disse systemers mikrobielle sløjfe og hjælper med at levere energi til højere trofiske niveauer . De græsser i varierende antal organismer såsom flagellater , ciliater , hjuldyr og copepoder . Flagellater er deres vigtigste rovdyr på grund af deres evne til at svømme mod picoplankton for at fortære dem.
Picoplankton spiller en vigtig rolle i næringsstofkredsløbet i alle større oceaner, hvor de findes i størst overflod . Det har mange funktioner, der gør det muligt for det at overleve i disse oligotrofe (næringsfattige) og svage områder, såsom brugen af flere nitrogenkilder, herunder nitrat, ammonium og urinstof . Den lille størrelse og store overflade sikrer effektiv absorption af næringsstoffer, absorption af indfaldende lys og vækst af organismen [7] . Den lille størrelse giver også minimal metabolisk vedligeholdelse [8] .
Picoplankton, især fototrofisk picoplankton, spiller en væsentlig rolle i kulstofproduktionen i det åbne havmiljø, hvilket i høj grad bidrager til den globale kulstofproduktion . Primær produktivitet bidrager til både oligotrofe og dybe havzoner. Picoplankton dominerer biomassen i åbne havområder [9] .
Picoplankton danner også grundlaget for akvatiske mikrobielle fødenet og er energikilden i den mikrobielle sløjfe . Alle trofiske niveauer i det marine fødenet afhænger af kulstofproduktion fra picoplankton og stigningen eller tabet af picoplankton i miljøet, især under oligotrofe forhold. Marine rovdyr af picoplankton omfatter heterotrofe flagellater og ciliater . Protozoer er det dominerende rovdyr for picoplankton. Picoplankton går ofte tabt gennem processer som græsning, parasitisme og viral lysis .
I løbet af de sidste 10 til 15 år er havforskere gradvist begyndt at forstå vigtigheden af selv de mindste planktonenheder og deres rolle i akvatiske fødevæv og i genanvendelse af organiske og uorganiske næringsstoffer. Derfor er evnen til præcist at måle biomassen og størrelsesfordelingen af picoplanktonsamfund nu blevet meget vigtig. To almindelige metoder, der bruges til at identificere og tælle picoplankton, er fluorescensmikroskopi og visuel tælling. Begge metoder er dog blevet forældede på grund af deres tidskrævende og upræcise karakter. Som et resultat er der for nylig dukket nye, hurtigere og mere præcise metoder op, herunder flowcytometri og fluorescensmikroskopi med billedanalyse. Begge metoder er effektive til at måle nanoplankton og autofluorescerende fototrofisk picoplankton. Det er dog ofte svært at måle meget små størrelsesområder af picoplankton, så ladningskoblede enheder (CCD'er) og videokameraer bruges nu til at måle små picoplankton, selvom et slow-scan CCD-kamera er mere effektivt til at detektere og dimensionere små partikler som f.eks. bakterier, farvet med fluorokrom.