Il fitoplancton è la forma di vita vegetale più importante per gli ecosistemi acquatici. È composto da numerose specie di alghe unicellulari, invisibili a occhio nudo, che vivono in sospensione nelle acque, non solo marine, ma anche fluviali e lacustri. Nonostante le ridotte dimensioni, gli organismi che lo compongono sono fra i più abbondanti degli oceani e costituiscono una fonte di nutrimento essenziale per la sopravvivenza di tutte le altre forme di vita acquatiche. Sono inoltre i principali produttori di ossigeno negli ecosistemi marini e incidono in modo importante anche sull’ossigenazione terrestre.Specie diverse di fitoplancton rispondono in modo differente a cambiamenti nei parametri chimico-fisici e biologici dell’ambiente. Il loro studio è quindi efficace per valutare la presenza di perturbazioni antropiche.

Secondo la Direttiva Quadro sulle Acque), il fitoplancton è uno degli Elementi di Qualità Biologica (EQB)  da valutare per verificare lo stato ecologico delle acque marino-costiere. Le ARPA eseguono quindi monitoraggi periodici che ne descrivono lo stato tramite l’indice di Biomassa Fitoplanctonica.

La biomassa fitoplanctonica viene stimata in funzione della quantità di “clorofilla a” misurata in superficie. In questo caso occorre fare riferimento ai rapporti di qualità ecologica (RQE) ma anche ai valori assoluti, espressi in mg/m3 di concentrazione di “clorofilla a”.

Ogni corpo idrico viene monitorato con frequenza bimestrale. Alla fine del ciclo del monitoraggio operativo si ottengono per ciascun corpo idrico 3 valori di “clorofilla a”, uno per ogni anno di monitoraggio: il valore da attribuire al sito è dato dalla media di questi 3 valori.
Lo stato di qualità di ogni stazione, relativo a un anno di riferimento, è dato dal 90°percentile, applicato dopo aver normalizzato i singoli dati tramite Log-trasformazione. Se più di una stazione compone un corpo idrico, lo stato di qualità di quest’ultimo sarà dato dalla media dei dati delle stazione che lo compongono.

Insieme allo zooplancton, il fitoplancton fa parte del plancton, cioè degli organismi che vivono completamente svincolati dai fondali e da qualsiasi superficie di appoggio, muovendosi nell’acqua in balia delle correnti.  Le numerose specie che compongono il fitoplancton appartengono a gruppi tassonomici molto diversi tra loro, tutti di dimensioni microscopiche, come diatomee, dinoflagellati, crisoficee, coccolitoforidi, euglenoidi, silicoflagellati, criptoficee e altro. Fra questi, i gruppi più abbondanti sono generalmente le diatomee e i dinoflagellati che, in certi momenti dell’anno, possono raggiungere il 90% delle specie presenti nelle acque. Ci sono poi i cianobatteri, che, pur essendo veri e propri batteri anziché microalghe, sono parte del fitoplancton in quanto anch’essi capaci di svolgere la fotosintesi. I diversi gruppi tassonomici differiscono tra loro per forma, dimensioni, ecologia e fisiologia. Condividono tuttavia una struttura cellulare abbastanza semplice e cicli vitali molto brevi, dell’ordine di pochi giorni, che rendono il ricambio delle generazioni molto rapido.

La distribuzione del fitoplancton nelle acque dipende in gran parte dalle fluttuazioni di parametri fisici come la temperatura, la salinità, la turbolenza, la quantità di luce e la disponibilità di nutrienti (soprattutto azoto e fosforo). Per questo la concentrazione di microalghe nelle acque segue forti variazioni stagionali e, talvolta, può oscillare in modo ampio anche su scale spaziali e temporali molto ristrette. Generalmente si ha un aumento delle concentrazioni di fitoplancton in primavera o in estate, in presenza di alte temperature e maggiore disponibilità di luce.

Le dimensioni e la forma delle singole specie influenzano profondamente processi fisiologici come il tasso di assorbimento dei nutrienti e della luce e, di conseguenza, il tipo di risposta ai fattori ambientali. Dal momento che, nella maggior parte dei casi, le specie sono raggruppate in gruppi tassonomici che rispecchiano tali differenze anatomiche e fisiologiche, la composizione in specie del fitoplancton è in grado di fornire di per sé alcune informazioni di base riguardo all’ambiente.

Il fitoplancton ricopre un ruolo ecologico assolutamente fondamentale, non solo per gli ecosistemi acquatici. Come le macroalghe e la Posidonia, svolge la fotosintesi clorofilliana, cioè è in grado di sintetizzare sostanza organica e generare ossigeno sfruttando l’anidride carbonica, la luce, l’azoto e il fosforo presenti nell’ambiente. Tuttavia, sebbene le dimensioni dei singoli organismi siano molto ridotte, la loro quantità nelle acque è talmente elevata da produrre oltre il 90% della sostanza organica degli oceani e circa il 50% dell’ossigeno terrestre.

Come principale gradino di partenza della piramide alimentare, il fitoplancton rappresenta una sorta di immenso “pascolo” per lo zooplancton, un altro gruppo ecologicamente molto importante di organismi marini. Sebbene alcuni tipi di microalghe, come le cloroficee coloniali e i dinoflagellati, non siano facilmente utilizzabili come fonte di nutrimento, l’esistenza del fitoplancton garantisce il flusso di materia ed energia necessario alla sopravvivenza di tutte le altre specie marine.
In un certo senso, il fitoplancton svolge negli oceani un ruolo molto simile a quello svolto dalle foreste sulla crosta terrestre. Per questo, alterazioni significative della sua composizione, prodotte da eventi tossici o eutrofizzanti, possono modificare la struttura e il funzionamento di un intero ecosistema.
La sensibilità selettiva alle variazioni ambientali delle specie che lo compongono rende il fitoplancton un ottimo bioindicatore, capace di rispondere in tempi molto rapidi ai diversi tipi di stress antropico. Il fatto che sia composto da centinaia di specie diverse lo rende inoltre un buon serbatoio di biodiversità.

L’equilibrio ecologico del fitoplancton dipende soprattutto dalle caratteristiche fisico-chimiche delle acque in cui vive. Qualunque pressione antropica in grado di modificare le normali oscillazioni stagionali di temperatura, salinità, trasparenza e concentrazione di nutrienti nelle acque è quindi potenzialmente in grado di alterare la composizione e l’abbondanza delle specie.
Sebbene il rapido tasso riproduttivo di queste specie consenta in molti casi una buona capacità di recupero dopo eventi di stress ambientale, l’antropizzazione costiera può incidere in molti modi sull’ecosistema planctonico.
Spesso i diversi tipi di pressione agiscono in sinergia tra loro, amplificando i loro effetti e rendendo più difficile il recupero dell’equilibrio. Quando all’arricchimento eccessivo di fosfati e sostanze azotate delle acque costiere, dovuto soprattutto all’attività agricola, si aggiungono alterazioni nel regime idrologico legate alla presenza di opere costiere, si creano le condizioni di partenza per l’eutrofizzazione, che porta all’aumento incontrollato delle microalghe e a fenomeni anche importanti di carenza di ossigeno.
Gli effetti del cambiamento climatico, che aumentano la temperatura delle acque, possono aggravare ulteriormente il problema, favorendo la riproduzione algale. In certi casi, quando le cosiddette “fioriture” anomale avvengono a carico di specie blandamente tossiche, soprattutto alloctone, possono verificarsi emergenze d’interesse sanitario. È il caso ad esempio di Ostreopsis ovata che, pur essendo una specie che vive a contatto con i fondali, viene monitorata assieme al fitoplancton, anche se tramite uno specifico protocollo.