Das Plankton besteht aus vielen unterschiedlichen Organismengruppen. Es gibt viele Arten von Einzellern (Protozoen) oder Mehrzellern (Metazoen): pflanzliche, tierische und mikrobielle Organismen. Alle diese Organismen sind über Nahrungsbeziehungen direkt oder indirekt miteinander verbunden.

Gemeinsame Strukturen aller Gewässerarten

Die Phytoplanktonproduktion dient als Grundlage des gesamten Nahrungsgefüges. Die Algen werden direkt von den herbivoren Zooplanktern konsumiert und diese wiederum werden von den carnivoren Zooplanktern gefressen. Die folgende Abbildung gibt eine schematische Darstellung der Nahrungsbeziehungen im Pelagial.

In der Praxis lassen sich die Nahrungsbeziehungen des Planktons nicht als eine reine Kette darstellen: viele Zooplankter ernähren sich aufgrund ihrer Art der Nahrungsaufnahme von mehreren Ebenen, sie sind omnivor. So sind viele der carnivoren Zooplankter Filtrierer. D.h. sie pressen das sie umgebende Wasser mit allen darin enthaltenen Partikeln durch siebähnlicher Strukturen. Damit selektieren sie ihre Nahrung nach der Größe der Organismen und nicht nach ihrer Stellung in der Nahrungskette. Dazu zählen z.B. viele Arten aus der Gruppe der Wasserflöhe (Cladoceren), Ruderfußkrebse (Copepoden) oder auch die Friedfische (planktivore Fische). Durch diese Verzweigungen ist es eher ratsam vom Nahrungsnetz zu reden als von der Nahrungskette (siehe Abbildung). Auch gibt es Arten (z.B. viele Raubfische), die sich als Jungtiere vom Plankton ernähren, als erwachsene Tiere hingegen andere Fische fressen (Nicht-Plankton-Organismen). Sie wechseln also im Verlaufe ihres Lebens die Nahrungsebenen.

Neben dieser als Grazing-Kette bezeichneten Nahrungsnetzstruktur existiert parallel noch die Detritus-Kette. Unter Detritus versteht man das abgestorbene organische Material. Dieses wird vor allem von den Bakterien erschlossen, die ihrerseits kleineren Planktern (bakterivoren) als Nahrungsgrundlage dienen. Bakterivore Organismen sind in erster Linie Protozoen. Diese können von carnivoren Zooplanktern oder von Fischen konsumiert werden, womit die Detritus-Kette mit der Grazing-Kette verbunden wird. Die so entstandene Schleife im Nahrungsnetzgefüge wird als `microbial loop´ bezeichnet.

In allen Gewässertypen verändert sich die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaften im Jahresverlauf. Je nach Lichtstrahlung, Temperatur, Nährstoffangebot, Konkurrenz und Fraßdruck verändert sich die Artenzusammensetzung der Algen. Mit Veränderungen in der Zusammensetzung der Phytoplankter verändert sich mit einiger zeitlicher Verzögerung auch die Zusammensetzung des Zooplanktons. Umgekehrt wirken sich die Zooplankter über ihren Fraßdruck auf die Phytoplanktonzusammensetzung aus.

Unterschiede zwischen den verschiedenen Gewässerarten

Hinsichtlich der Planktonzusammensetzung (Phyto- und Zooplankton) nach Arten und Individuenzahlen, gibt es in den verschiedenen Gewässertypen teilweise große Unterschiede. So unterscheiden sich die limnischen und marinen Nahrungsnetze insbesondere in der Artenzusammensetzung der Lebensgemeinschaften.

Organismen mariner Gewässer, die sich durch einen hohen Salzgehalt auszeichnen, können in den salzarmen limnischen Gewässern nicht überleben, und umgekehrt.

Aber auch in den limnischen Gewässern gibt es Unterschiede in den Lebensgemeinschaften, bedingt durch die unterschiedliche Produktivität der Gewässer. So werden stehende Gewässer nach ihrer Produktivität in verschiedene Trophiestufen eingeteilt. Es gibt neben vielen Übergangsformen, die schwach produktiven Gewässer (oligotroph) und die hochproduktiven Gewässer (eutroph - hypertroph). Entsprechend des Trophiegrades unterscheidet sich die Zusammensetzung der Artengemeinschaften.

Planktonentwicklung von limnischen Gewässern

Im Vergleich zu Fließgewässern hat die Planktonlebensgemeinschaft in Stillgewässern eine größere Bedeutung. In Fließgewässern wird die Produktion viel über Einträge von organischem Material aus den Uferbereichen bestimmt. Diese Einträge, im Vergleich zur Oberfläche, sind in Stillgewässern stark vermindert. Die dortige Produktion wird großteils über das Phytoplankton bestimmt. Daher soll im weiteren mehr auf die Stillgewässer eingegangen werden.

Saisonale Entwicklung der Planktonlebensgemeinschaft

Zu Beginn des Jahres dominieren kleine schnellwachsende Phytoplanktonarten, da diese die Nährstoffe im Vergleich zu großen Arten am effektivsten aufnehmen können. Zu Beginn der Wachstumsperiode wird zudem noch kein großer Fraßdruck auf das Phytoplankton ausgeübt. Es entwickelt sich eine ausgeprägte Frühjahrsblüte dieser kleinen Phytoplankter. Zu diesen frühen Phytoplanktonarten zählen vor allem kleine Kieselalgen (Diatomeen) und kleine Grünalgen (Chlorophyceen). Mit etwas Verzögerung treten zuerst kleine, später größere Zooplankter auf, die diese Algen wegfressen. Das Wachstum der Zooplankter wird durch vorhandene Nahrung und durch die Temperatur reguliert.

Diese Frühjahrsblüte wird fast vollständig aufgefressen und es entsteht ein ´Klarwasserstadium´. Dabei werden Nährstoffe freigesetzt. Durch den eintretenden Nahrungsmangel sterben die Zooplankter ab. Daraufhin entwickeln sich große Phytoplanktonarten, die schlechter fressbar sind (große Diatomeen, große Grünalgen oder Dinoflagellaten). In eutrophen Seen kann es passieren, dass Stickstoff von diesen Arten fast völlig aufgebraucht und somit zur limitierenden Ressouce wird. Dann etablieren sich stickstoffbindende Blaualgen (=Cyanobakterien). Da diese sehr schlecht fressbar sind und nicht durch Nährstoffe limitiert werden, können sie ungehindert wachsen - die Folge ist eine Blaualgenblüte. Andere Phytoplanktonarten werden auskonkurriert und das Zooplankton (besonders größere Arten) wird durch die fädigen Blaualgen in der Filtration behindert und geht auf ein Minimum zurück.

Erst im Herbst, wenn der Wasserkörper durch den Wind stark durchmischt wird, kommen wieder neue Nährstoffe an die Wasseroberfläche und andere Algen können die Blaualgen auskonkurrieren. Im Winter wird der Wasserkörper viel und stark durchmischt und die Tageslängen verkürzen sich: Licht wird zum stark limitierenden Faktor für das Phytoplankton und es wird im Wachstum gehemmt.

In der genauen Entwicklung der Lebensgemeinschaften in Seen gibt es aber noch große Unterschiede in der Zusammensetzung der Phyto- und Zooplanktongesellschaften. Vergleicht man schwach produktive (oligotrophe) mit sehr produktiven (eutrophe) Gewässern, so werden die Unterschiede besonders in der Ausprägung der Phytoplanktonblüten und in der Artenzusammensetzung deutlich.

Marine Lebensgemeinschaften

In marinen Systemen gibt es die höchste Artenzahl an Organismen. Die Ursache hierfür liegt in der Erdgeschichte - alles Leben kommt aus dem Meer. In der marinen Umwelt hatten die Organismen evolutionär eine längere Zeit sich zu entwickeln. Übersiedlung in andere Lebensräume bedeutete zudem energieaufwendige Veränderungen des Stoffhaushaltes. Ein großer Teil der planktischen Organismen im marinen ist im Gegenteil zu limnischen Systemen meroplanktisch (verbringt nur ein Teil seines Lebens als Planktonorganismus).

Der höhere Salzgehalt bedingt eine höhere Dichte des Wassers. Damit ist das Schweben im Umgebungsmedium leichter und es konnten sich auch größere Formen entwickeln. So finden wir im Meer Planktonorganismen mit Größen von mehreren Zentimetern (Bsp. Krill).

Die Primärproduktion im Meer ist niedriger als in nährstoffreichen Seen. Die durchschnittliche Primärproduktion ist eher mit den unproduktivren Seen zu vergleichen. Ausnahmen bilden dabei die Auftriebsgebiete an den Küsten. In diesen Gebieten gelangt nährstoffreiches, kaltes Tiefenwasser an die Oberfläche. Die Entwicklung hoher Jahresraten an Primärproduktion ist möglich. Als Ergebnis weisen diese Auftriebszonen auch hohe Fischerträge auf. Die dominanten Phytoplanktonformen sind die Diatomeen und die Dinoflagellaten.