thumb|250px|right|Les diatomées sont une des bases des réseaux trophiques océaniques et d'eau douce. Certaines sont considérées comme bioindicatrices de la qualité de l'eau. thumb|250px|right|Zooplancton.
Le plancton est constitué des organismes aquatiques incapables de lutter contre le courant. Il est qualifié de phytoplancton lorsque les organismes sont autotrophes et de zooplancton pour les hétérotrophes. La définition écologique du plancton regroupe donc une grande diversité d'organismes eucaryotes et procaryotes, unicellulaires et pluricellulaires, végétaux et animaux, à divers stades de développement (larvaire et adulte), quelle que soit leur taille. Par exemple, le plancton inclut des cyanobactéries, des algues unicellulaires, de petits crustacés, des larves de mollusques et de poissons.
Le plancton est à la base de nombreux réseaux trophiques. Il constitue la principale nourriture des baleines à fanons et des coquillages filtreurs (dont moules, coques, huîtres, etc.), qu'il peut parfois intoxiquer par diverses toxines.
Bien que le phytoplancton représente moins de 1 % de la biomasse photosynthétique, il contribue pour environ 45 % de la production primaire sur la planète Terre, fixant la moitié du CO2 atmosphérique, et ayant fixé un tiers du carbone anthropique rejeté dans l'atmosphère dans le dernier siècle., mais il semble en diminution régulière depuis la fin du .
Les mouvements natatoires et déplacements verticaux de vastes populations de zooplanctonKoch D.L & Subramanian G. (2011) Collective hydrodynamics of swimming microorganisms: living fluids. Annu. Rev. Fluid Mech. 43, 637–659. (migrations cycliquement liés à la lumière et aux saisons) contribuent au mélange des couches d'eauDewar, W. K. et al. (2006) Does the marine biosphere mix the ocean? J. Mar. Res. 64, 541–561.. C'est un aspect de la bioturbation qui a été sous-estiméÉtude conduite par Katija et Dabiri au California Institute of Technology de Pasadena, relatée par la revue Nature (Brève NatureNews publiée on Line 2009/07/29, Nature doi:10.1038/news.2009.745) et .Bibliographie.. L'observation du mélange d'eau par un banc de petites crevettes permet de visualiser les turbulences qu'elles induisent ; en présence de crevettes ces couches se mélangent environ plus vite. De tels phénomènes existent également en eau douce (avec le mouvement des populations de daphnies par exemple).
La migration quotidienne du krill peut atteindre un kilomètreHamner W.M, Hamner P.P, Strand S.W & Gilmer R.W (1983) Behavior of antarctic krill, Euphausia superba: chemoreception, feeding, schooling, and molting. Science 220, 433–435.. Sa capacité à mélanger la colonne d'eau et à transporter verticalement des calories, microbes, sels, nutriments et oxygèneBianchi D, Galbraith E.D, Carozza D.A, Mislan K.A.S & Stock C.A (2013) Intensification of open-ocean oxygen depletion by vertically migrating animals. Nat. Geosci. 6, 545–548. et CO2 pourrait donc dépasser celle du vent, ce qui invite à mieux prendre en compte ce processus dans les modèles de circulation océanique. Ce type de phénomène a peut-être contribué à l'évolution du vivantIsabel A. Houghton, Jeffrey R. Koseff, Stephen G. Monismith & John O. Dabiri (2018) Vertically migrating swimmers generate aggregation-scale eddies in a stratified column ; Nature (2018) doi:10.1038/s41586-018-0044-z ; mis en ligne le 18 avril 2018 (résumé). ; selon John Dabiri, Tiny shrimp may be mixing ocean water as much as the wind and waves, par Elizabeth Pennisi, le 18 avril 2018 (avec vidéo)..
Définitions scientifiques contemporaines
Selon Victor Hensen (1887), le plancton (du grec ancien , « errant, instable ») est un groupe polyphylétique d'organismes généralement unicellulaires vivant dans les eaux douces, saumâtres et salées, le plus souvent en suspension et apparemment passivement : gamètes, larves, animaux inaptes à lutter contre le courant (petits crustacés planctoniques, siphonophores et méduses), végétaux et algues microscopiques. Les organismes planctoniques sont donc définis à partir de leur niche écologique et selon des critères phylogénétiques ou taxonomiques. La définition de Hensen est perçue comme incomplète car elle n'inclut pas certains êtres. Des scientifiques ont proposé différents termes pour désigner une certaine partie des organismes vivant en milieu aquatique : le necton, capable de se déplacer activement horizontalement et/ou verticalement éventuellement contre le courant : poissons, cétacés, etc. L'ensemble constitué du plancton et du necton constitue le pélagos. Le caractère passif du déplacement est réputé être le seul critère valable pour caractériser l'appartenance au plancton, mais de nombreuses espèces planctoniques sont capables de se déplacer (flagelles, modifications de la densité des cellules) ; le tripton, appelé pseudoplancton par Davis (1955)Davis C.C (1955) The marine and fresh-water plankton, Michigan State Univ. Press, 562 p., qui rassemble les éléments supposés morts (nécromasse) ou d'origine minérale ou organique (excreta, particules issues du plancton mort) ; Le seston, qui regroupe l'ensemble des particules, de toute nature, mortes ou vives, organiques ou inorganiques en suspension dans l'eau (seston = tripton + plancton). Le seston est notamment formé des excreta du plancton et des autres organismes, dont leurs excréments.
Types de plancton
alt=Plancton thermal.|vignette|Phytoplancton. vignette|Le krill antarctique est une composante importante du zooplancton. vignette|Larve de poisson des glaces. vignette|Un ver polychète du plancton.
Le plancton végétal, ou phytoplancton (du grec , « plante »), est le point de départ de toute l'activité biologique de la mer, à la base de toutes les chaînes alimentaires aquatiques. Il réalise la photosynthèse. Il utilise l'énergie solaire comme source d'énergie et le carbone inorganique (, ) comme source de carbone. Hormis pour le nanoplancton et le picoplancton, il est essentiellement présent dans les couches superficielles de la mer (de 0 à de profondeur). Il détermine sa position, en surface ou entre deux eaux, en fonction de la quantité de lumière qu'il peut capter, indispensable à sa photosynthèse. Il est constitué d'algues microscopiques, formées d'une seule cellule ou de cellules réunies en chaînes, se multipliant par division cellulaire grâce à la lumière, au et aux sels nutritifs. Elles produisent de grandes quantités d'oxygène nécessaire à la vie dans l'eau, mais aussi, par les échanges gazeux, participent à l'oxygénation de la planète. Pour se multiplier, le phytoplancton a besoin non seulement de soleil et de gaz carbonique, mais aussi d'éléments minéraux et d'oligoéléments variés et complexes, en particulier le phosphore et l'azote. Ces éléments proviennent de la décomposition, par des bactéries, des déchets organiques.. Au sein du phytoplancton, les groupes les plus nombreux et les plus représentés en termes d'espèces sont les diatomées, les dinoflagellés. et les cyanobactéries.
Le plancton animal, ou zooplancton (du grec , « animal »), est catégorisé en deux groupes selon leurs tailles et leurs rôles fonctionnels Sieburth, J. M., Smetacek, V. and Lenz, J. (1978) Pelagic ecosystem structure: heterotrophic compartments of plankton and their relationship to plankton size fractions. Limnol. Oceanogr., 23, 1256–1263. : le protozooplancton (constitué de protozoaires, HNFAcronyme anglophone de "heterotrophic nanoflagellates", nanoflagellés hétérotrophes. et ciliés) et le métazooplancton (constitué de métazoaires tels que les Cnidaires, Cnétaires, Crustacés, mollusques, tuniciers, vers) ; on peut aussi les diviser en deux catégories : l' constitué des organismes passant toute leur vie en tant que plancton, et le méroplancton, constitué des organismes ne passant qu'une partie de leur vie (la vie larvaire) en tant que plancton. D'après le cycle biologique des organismes, l'holoplancton (ou plancton permanent) se reproduit par accouplement et se multiplie. Le méroplancton (ou plancton temporaire) concerne certains poissons, dont les œufs et larves forment l'ichtyoplancton, et de très nombreuses espèces marines telles que les homards, les crevettes les huîtres, les moules qui, à un moment donné de leur existence, passent par des stades larvaires très complexes. Les crustacés copépodes composent plus de 80 % du zooplancton. Il remonte la nuit vers la surface pour se nourrir de phytoplancton et redescend pendant la journée vers les eaux plus profondes. Il échappe ainsi aux prédateurs et économise de l’énergie car la température est moins élevée. Ce mouvement du zooplancton, qui contribue au brassage des eaux et des couches de températures variées ou diversement oxygénées est appelé migration verticale ou nycthémérale — un nycthémère, du grec , « nuit », et , « jour », désigne une durée de . Certains prédateurs du plancton suivent ces mouvements. Sur certains littoraux, et berges urbanisées, il est possible que certaines espèces de zooplancton puissent être affectées par la pollution lumineuse. Les migrations verticales sont biquotidiennes, mais parfois aussi plus ou moins saisonnières selon les régions du mondeSato, M., Dower, J. F., Kunze, E. & Dewey, R. (2013) Second-order seasonal variability in diel vertical migration timing of euphausiids in a coastal inlet. Mar. Ecol. Prog. Ser. 480, 39–56., jouant un rôle important dans le mélange des eaux océaniques et des eaux douces arrivant en merHuntley, M. E. & Zhou, M. (2004) Influence of animals on turbulence in the sea. Mar. Ecol. Prog. Ser. 273, 65–79.Visser A.W (2007) Biomixing of the oceans ? Science 316, 838–839 ..
Le bactérioplancton est constitué de bactéries qui ont au moins une phase de vie libre en pleine eau. Notons que certains membres du bactérioplancton sont des cyanobactéries photosynthétiques. Ainsi, les cyanobactéries sont à la fois membres du bactérioplancton (ce sont des bactéries avec phase de vie libre en pleine eau) et membres du phytoplancton (leur métabolisme peut-être photosynthétique).
Le est constitué de virus. Découvert tardivement, il est encore mal connu, de même que plus généralement le plancton de très petite taille (picoplancton et femtoplancton, et ).
Le plancton désignant l'ensemble d'organismes différents, il est incorrect de dire « un plancton » : on devrait préciser de quel organisme (taxon) on parle.
Tailles du plancton
L'effort collectif de standardisation des méthodes de récolte, qui regroupe des planctologistes qualifiés sur le plan international, a permis d'établir une nomenclature qui définit les catégories en fonction de la taille, liée au type de filtre utilisé pour le recueillir. : mégaplancton : 20- (ex. : grosses méduses, colonies de salpes, superorganismes tels que les siphonophores dont une espèce du genre Apolemia atteindrait près de de longueur totale, ce qui en ferait l'organisme vivant le plus long au monde ; macroplancton : 2- ; mésoplancton : - (visible à l'œil nu) ; microplancton : 20- (filtre en toile) ; nanoplancton : 2- (filtre à café) ; picoplancton : 0,2- (bactéries et eucaryotes) ; femtoplancton : < (essentiellement des virus).
Le nanoplancton et les planctons de tailles inférieures ont seulement été découverts dans les années 1980. L’un des plus gros organismes planctoniques est la méduse Chrysaora, qui mesure de diamètre et de long. Le plancton de grande taille ne renferme que des espèces animales (zooplancton), alors que les espèces végétales (phytoplancton) dominent les plus petites classes de taille.