Pikoplankton on osa planktonista , joka koostuu kooltaan 0,2-2 mikronia olevista soluista , jotka voivat olla sekä prokaryoottisia että eukaryoottisia fototrofeja ja heterotrofeja. Se on jakautunut planktonin mikrobiyhteisöjen kesken sekä makean veden että meren ekosysteemeissä. Sillä on tärkeä rooli muodostaessaan merkittävän osan kasviplanktonyhteisöjen kokonaisbiomassasta.
Plankton voidaan luokitella fysiologisten, taksonomisten tai kokoominaisuuksien perusteella. Planktonin yleinen luokitus sisältää:
On olemassa yksinkertaisempi järjestelmä, joka luokittelee planktonin logaritmisen kokoasteikon perusteella:
Picoplanktonilla on omat alaosastonsa, kuten prokaryoottiset ja eukaryoottiset fototrofit ja heterotrofit, jotka ovat jakautuneet ympäri maailmaa erilaisissa järvissä ja trooppisissa valtioissa. Autotrofisen pikoplanktonin ja heterotrofisen pikoplanktonin erottamiseksi autotrofeilla voi olla fotosynteettisiä pigmenttejä ja kykyä osoittaa autofluoresenssia, jolloin ne voidaan laskea epifluoresenssimikroskopialla. Näin pienimmät eukaryootit tulivat ensimmäistä kertaa tunnetuiksi [1] . Yleisesti ottaen pikoplanktonilla on tärkeä rooli oligotrofisissa järvissä, koska ne pystyvät tuottamaan ja sitten kierrättämään liuennutta orgaanista ainetta (DOM) erittäin tehokkaasti olosuhteissa, joissa kilpailua muun kasviplanktonin kanssa häiritsevät sellaiset tekijät kuin ravinteiden rajoitus ja saalistajat. Picoplankton on vastuussa oligotrofisten syklien tärkeimmistä tuottavuudesta ja eroaa nanoplanktonista ja mikroplanktonista [2] . Koska ne ovat pieniä, niiden pinta-ala/tilavuussuhde on korkeampi, minkä ansiosta ne voivat saada puutteellisia ravinteita näissä ekosysteemeissä. Lisäksi jotkut lajit voivat olla myös mixotrofisia .
Picoplankton on merkittävä biomassan ja alkutuotannon tuottaja sekä meri- että makean veden järvien ekosysteemeissä. Meressä pikoplanktonin pitoisuus on 10 5 - 10 7 solua millilitrassa valtamerivettä [3] . Leväpikoplankton tuottaa jopa 90 prosenttia hiilidioksidin kokonaistuotannosta päivittäin ja vuosittain oligotrofisissa meriekosysteemeissä [4] . Pikoplanktonin kokonaishiilentuotanto oligotrofisissa makean veden järjestelmissä on myös suuri, ja se on 70 prosenttia vuotuisesta kokonaishiilen tuotannosta. Meren pikoplanktonin osuus biomassan ja hiilen tuotannosta oligotrofisilla vyöhykkeillä, kuten avomerellä, on suurempi kuin rannikkoalueilla, jotka ovat ravinnerikkaampia [5] . Niiden biomassa- ja hiiliprosenttiosuudet kasvavat myös syvyyden myötä eufoottisella alueella . Tämä johtuu valopigmenttien käytöstä ja sinivihreän valon käytön tehokkuudesta näissä syvyyksissä. Pikoplanktonin väestötiheys ei vaihtele ympäri vuoden, lukuun ottamatta muutamia pieniä järviä, joissa niiden biomassa kasvaa järviveden lämpötilan noustessa.
Picoplanktonilla on myös tärkeä rooli näiden järjestelmien mikrobisilmukassa , mikä auttaa toimittamaan energiaa korkeammille troofisille tasoille . Ne laiduntavat vaihtelevassa määrin organismeja, kuten siimat , värpärit , rotifers ja copepods . Flagellaatit ovat heidän tärkein saalistajansa, koska ne voivat uida kohti pikoplanktonia kuluttaakseen niitä.
Picoplanktonilla on tärkeä rooli ravinteiden kierrossa kaikissa suurissa valtamerissä, missä niitä on eniten . Sillä on monia ominaisuuksia, jotka mahdollistavat sen selviytymisen näillä oligotrofisilla (ravinteiden köyhillä) ja heikoilla alueilla, kuten useiden typen lähteiden, mukaan lukien nitraatti, ammonium ja urea, käyttö . Pieni koko ja suuri pinta-ala takaavat ravinteiden tehokkaan imeytymisen, tulevan valon imeytymisen ja organismin kasvun [7] . Pieni koko tarjoaa myös minimaalisen aineenvaihdunnan ylläpidon [8] .
Pikoplanktonilla, erityisesti fototrofisella pikoplanktonilla, on merkittävä rooli hiilen tuotannossa avomeriympäristössä, mikä myötävaikuttaa suuresti maailmanlaajuiseen hiilentuotantoon . Ensisijainen tuottavuus edistää sekä oligotrofisia että syvänmeren vyöhykkeitä. Picoplankton hallitsee biomassaa avomerialueilla [9] .
Picoplankton muodostaa myös vesien mikrobien ravintoverkkojen perustan ja on energian lähde mikrobisilmukassa . Kaikki meren ravintoverkoston troofiset tasot riippuvat pikoplanktonin hiilen tuotannosta ja pikoplanktonin lisääntymisestä tai häviämisestä ympäristössä, erityisesti oligotrofisissa olosuhteissa. Pikoplanktonin meressä esiintyviä saalistajia ovat heterotrofiset siimot ja ripset . Alkueläimet ovat pikoplanktonin hallitseva saalistaja. Pikoplanktonia menetetään usein prosessien, kuten laiduntamisen, loisten ja virusten hajoamisen seurauksena .
Viimeisten 10–15 vuoden aikana meritutkijat ovat vähitellen alkaneet ymmärtää pienimpienkin planktonin yksiköiden merkitystä ja niiden roolia vesien ravintoverkostoissa sekä orgaanisten ja epäorgaanisten ravinteiden kierrätyksessä. Siksi kyvystä mitata pikoplanktonyhteisöjen biomassaa ja kokojakaumaa tarkasti on tullut erittäin tärkeä. Kaksi yleistä pikoplanktonin tunnistamiseen ja laskemiseen käytettyä menetelmää ovat fluoresenssimikroskopia ja visuaalinen laskenta. Molemmat menetelmät ovat kuitenkin vanhentuneet niiden aikaa vievän ja epätarkkuuden vuoksi. Tämän seurauksena on viime aikoina ilmaantunut uusia, nopeampia ja tarkempia menetelmiä, mukaan lukien virtaussytometria ja fluoresenssimikroskopia kuva-analyysillä. Molemmat menetelmät ovat tehokkaita nanoplanktonin ja autofluoresoivan fototrofisen pikoplanktonin mittaamisessa. Pikoplanktonin erittäin pienten kokoalueiden mittaaminen on kuitenkin usein vaikeaa, joten latauskytkettyjä laitteita (CCD) ja videokameroita käytetään nykyään pienen pikoplanktonin mittaamiseen, vaikkakin hidaspyyhkäisy CCD-kamera on tehokkaampi havaitsemaan ja mitoittamaan pieniä hiukkasia, kuten esim. bakteerit, värjätty fluorokromilla.