Er zijn veel verschillende onderzoeksmethoden om plankton te monitoren.
Monstermethodes
Het verzamelen van planktonmonsters wordt op verschillende manieren gedaan. Voor fytoplankton en kleiner zoöplankton die in hoge dichtheid voorkomen in het water worden meestal watermonsters verzameld met een emmer, pomp of speciaal bemonsteringsapparaat zoals een waterhapper of Niskin-fles.
Voor zoöplankton en fytoplankton wat in lagere dichtheden voorkomt worden meestal monsters verzameld met een planktonnet. Hierbij wordt een fijnmazige net (bijv. 50 – 200 µm maaswijdte) horizontaal of verticaal door het water gesleept.
Verzamelde planktonmonsters kunnen met verschillende technieken worden geanalyseerd.
Microscopische analyse
Microscopische analyses worden al decennialang gebruikt om planktongemeenschappen te monitoren en te onderzoeken. Om de samenstelling van planktonmonsters vast te stellen worden planktonmonsters in laboratoria door experts geanalyseerd door middel van lichtmicroscopie. Voor zeer gedetailleerde analyses, bijvoorbeeld van diatomeeën, kan elektronenmicroscopie worden toegepast (SEM). Het analyseren van planktonmonsters en het determineren van planktonorganismen vereist specialistische kennis. Om de resultaten van verschillende laboratoria en experts onderling goed te kunnen vergelijken is het belangrijk dat iedereen dezelfde methoden gebruikt, er kennis wordt uitgewisseld en er periodiek vergelijkende onderzoeken worden gedaan tussen laboratoria (ringonderzoeken). Het PON fungreert als platform on dit te faciliteren.
Nieuwe methoden
Microscopische analyses kunnen een zeer gedetailleerd inzicht geven in planktonsoortensamenstelling, maar doordat de analyse van erg veel tijd kan kosten en gedaan moet worden door experts is het analyseren van monsters kostbaar en is vaak de capaciteit voor het analyseren van monsters beperkt. De afgelopen decennia is er gewerkt aan de ontwikkeling van nieuwe analysemethoden voor planktonmonsters, welke – vaak in combinatie met microscopische analyses- nieuwe inzichten kunnen bieden in de samenstelling van planktongemeenschappen, veranderingen daarin, en de rol van plankton in voedselwebben.
Flowcytometrie
Bij flowcytometrie worden individuele planktonorganismen door een kanaaltje geleid. Flowcytometrie kan individuele cellen en de fluorescentie van deze cellen meten, wat het zeer geschikt maakt voor bacteriën en klein fytoplankton. Ook kunnen sommige flowcytometers foto’s maken van plankton. Met flowcytometrie kan klein plankton efficiciënt en deels automatisch worden geteld en in groepen worden ingedeeld op basis van grootte, fluorescentie en andere kenmerken.
Plankton imaging
Bij plankton imaging worden beelden van plankton verzameld, welke met automatische beeldherkenningstechnieken op basis van AI worden geclassificeerd. Plankton imaging systemen kunnen aan boord van een schip staan, waarbij continu water wordt opgepomt en beelden van het plankton worden verzameld. Ook zijn er systemen waarmee planktonmonsters in het laboratorium met beeldherkenning kunnen worden geanalyseerd. Een groot voordeel van deze technieken is dat ze erg goed schaalbaar zijn en er dus efficiënt veel kan worden bemonsterd. Een nadeel van plankton imaging is dat de meeste planktonsoorten niet tot op soort kunnen worden onderscheiden met automatische beeldherkenning.
DNA analyses
Met moderne moleculaire analysetechnieken is het mogelijk om DNA uit watermonsters of planktonmonsters te analyseren om de aanwezigheid van soorten vast te stellen. DNA technieken zijn bijzonder gevoelig en geschikt voor het opsporen van zeldzame of invasieve soorten, maar geven minder informatie over biomassa of functionele eigenschappen van het plankton.
Satellietmetingen
Bloeien van plankton zijn vaak dusdanig groot dat ze vanuit de ruimte te zien zijn. Met behulp van satellietmetingen (remote sensing) kan de kleur van water worden gemeten, wat informatie kan geven over de hoeveelheid chlorofyl-a (pigment gebruikt door fytoplankton voor fotosynthese) in het oppervlaktewater. Met deze satellietmetingen kunnen globale veranderingen in fytoplankton in het oppervlaktewater in ruimte en tijd worden gevolgd.
