El fitoplancton engloba diferentes especies de organismos unicelulares, como cianobacterias, diatomeas, y otros tipos de algas. Tal es la cantidad de microorganismos que existen en la superficie del mar (hasta 200 metros de profundidad), que ellos desarrollan la mitad de la fotosíntesis que requiere la Tierra. A través de este proceso, son capaces de absorber igual cantidad de CO2 que es el que absorben todos los bosques y plantas de la Tierra, y con ello suministran la mitad del oxígeno que respiramos.

Pareciera que los científicos recién comenzaran a darse cuenta de la importancia de este recurso en la mantención de los equilibrios de la atmósfera (The Ocean`s Invisible Forest, por Paul Falkowski; Scientific American, Agosto 2002). Hasta hace 15 años, los científicos ni siquiera se habían preocupado de que especies microbianas eran las que estaban desarrollando estas vitales funciones. Por primera vez Sallie Chisholm del Massachusetts Institute of Technology, y Robert Olson del Woods Hole Oceanographic Institution, junto a otros colaboradores, reconocieron a unas cianobacterias que posteriormente denominaron Prochlorococcus, comprobando que eran los microorganismos fotositéticos más pequeños conocidos hasta entonces, los que al mismo tiempo eran los más numerosos. Por su enorme cantidad, eran responsables de la mitad de la fotosíntesis que ocurre en el mar. En verdad las cianobacterias como Prochlorococcus, corresponden a las células más primitivas que fueron capaces de producir oxígeno, y por ello constituyen los ancestros más primitivos de todas las plantas mayores, que posteriormente se desarrollaron en la Tierra.

Chisholm y Olson hicieron su descubrimiento tomando muestras de las aguas del océano con un citómetro de flujo, un instrumento común en los laboratorios, pero que nunca se había utilizado para examinar muestras del océano. El aparato ayuda a caracterizar y contar a células en la medida que ellas pasan frente a la intersección de un rayo láser. Después de aislarlas y cultivarlas, los investigadores las bautizaron con el nombre de "Prochlorococcus". Se dieron cuanta que sólo median entre 0.5 y 0.7 micrones de ancho y su abundancia era tal, que podían contar un promedio de 20.000 células por gota de agua. Si bien es cierto que no son tan numerosas como los microbios que se pueden contar en una gota de agua de la tierra (estos pueden alcanzar concentraciones hasta 1000 veces mayores), por el enorme volumen de océano, estos son los organismos más abundantes del planeta.

Los investigadores han continuado estudiando estos interesantes micro-organismos y han logrado identificar 35 especies diferentes de Proclorococcus, llegando a categorizar dos clases diferentes, que habitan a diferentes profundidades del mar, adaptándose de este modo a condiciones de alta y baja luminosidad. Basándose en el análisis del RNA del ribosoma, han subdividido el género en otras seis categorías diferentes.

Sus estudios han continuado, llegando a descifrar el genoma de tres cepas diferentes de Prochlorococcus y una de Synechococcus, que es una pariente cercana. El genoma más pequeño está constituido por 1.7 millones de pares de bases y tienen aproximadamente 1.700 genes de los que se conocen en el proceso fotosintetizador.

El objetivo último de los investigadores es determinar su rol en la biosfera. Quieren saber por ejemplo, cuál sería el efecto sobre el calentamiento de la Tierra, si se incrementara su multiplicación a nivel mundial, mediante el agregado de hierro al océano (El Hierro Hace que el Mar Florezca). Por el contrario, según calculan los autores, si se eliminara la actividad de estos organismos, se triplicarían los valores de CO2 atmosférico.

Se ha pensado que agregando hierro a zonas del océano deficientes, se podría estimular el crecimiento del fitoplancton, ya que se cree que el hierro es el factor limitante para su desarrollo. Si ello funcionara, se calcula que se podría retirar más CO2 de la atmósfera y contrarrestar así el efecto invernadero (Hacer que el Mar absorba el CO₂ Atmosférico).

Chisholm ha criticado este concepto, aun cuando ha participado en experimentos destinados a verificar la hipótesis. "La fertilización en pequeña escala es muy interesante como investigación" dice Chisholm. Sin embargo sostiene que la fertilización en gran escala seria un error. "¿Cómo podemos manipular este sistema sin saber lo que hay en él?" "Los océanos están desarrollando todo tipo de funciones que no entendemos". "Asi por ejemplo, hacer crecer las células grandes como las diatomeas a expensas de las pequeñas (Prochlorococcus), podría tener efectos desconocidos", señala Chisholm. En todo caso, la mayor parte de los científicos oceánicos están con Chisholm, y opinan que seria un riesgo llegar a fertilizaciones masivas, sin conocer sus posibles efectos secundarios.