Роль планктона особенно велика не только при установлении направления и пределов распространения течений, но и при выяснении природы и происхождения различных водных масс.
В тех районах, где водные массы имеют разнородный характер и, смешиваясь друг с другом, часто теряют гидрологические особенности, там роль биоиндикаторов становится нередко единственным средством, помогающим уяснить природу и происхождение водных масс. «Планктон несколько более консервативен, чем гидрологические характеристики водной массы. Он показывает происхождение воды, когда она примешана к другой водной массе и так сильно трансформирована, что стала неузнаваемой по гидрологическим признакам».
Конечно, для того чтобы биоиндикаторы могли быть использованы в указанном отношении, необходимо знать, какие организмы планктона специфичны для тех или иных категорий вод и какие из них наиболее стойкие к изменениям окружающих условий и дольше могут сохраняться в областях смешения вод разного происхождения. Более того, для надлежащего использования организмов планктона как вспомогательного средства для гидрологии планктолог должен знать точную систематическую принадлежность, жизненный цикл развития организма, его фазы роста, отдельные стадии, которые могут быть характерны для тех или иных категорий вод и которые, следовательно, тоже могут явиться ценным средством для установления природы вод. Иногда, как показали наблюдения Забелиной, весьма ценными показателями происхождения вод могут служить различные аномальные дегенеративные формы, известные, например, у различных видов Ceratium и которые появляются в результате своеобразной реакции организма на неблагоприятные условия, какие организм встречает по пути своего распространения.
Проблеме водных масс и связанных с ними характерных организмов планктона большое внимание уделяет Яшнов. Он исходит из того, что организмы планктона не способны к активным передвижениям в горизонтальном направлении и нахождение их на значительном расстоянии от коренного местообитания обязано пассивному переносу их течениями. Для выяснения причин и характера географического распространения пелагических организмов он считает весьма плодотворным использовать сформулированное Хеллянд-Хансеном понятие о водной массе, а также предложенное Экманом разделение области распространения какого-либо вида на область размножения и стерильного рассеяния и выделенную Беклемишевым область нестерильного выселения или рассеяния. Примерно такова же точка зрения Парина и Беклемишева, утверждающих, что «основы ареалов планктонных видов и их сообществ приурочены к определенным круговоротам различного масштаба. Субарктический циклонический круговорот северной части Тихого океана, например, населен вполне определенным самостоятельным биоценозом аркто-бореальной биогеографической области»… «Характерные виды животных этого сообщества могут служить индикаторами субарктических вод или их участия в смешанных трансформированных водах». С отклонением циркуляции вод от нормальной изменяется и характер распределения пелагических животных: «Сообщества либо механически перестраиваются вслед за перестройкой их биотопов, либо реагируют на них, кроме того, тем или иным изменением численности и распределения видов. Изучение этих процессов – одна из интереснейших задач биологии моря».
Интересно распространение в Тихом океане двух видов – арктического Calanus glacialis и субтропического С. pacificus, области распространения которых здесь соприкасаются. Оба вида системой течений переносятся в прямо противоположных направлениях: арктический вид к югу, субарктический к северу. В разные сезоны и годы области распространения обоих могут частично перекрещиваться, и течения могут переносить их в чуждые для них районы, где они могут указывать на проникновение вод иного происхождения. Очевидно, все виды рассматриваемой группы Calanus резко отличаются по своему распространению, т. е. относятся к числу аллопатрических видов, географически исключающих друг друга и позволяющих считать их вполне надежными индикаторами вод разного происхождения.
Заслуживает внимания характер распространения Calanus finmarchicus и Dimophyes arctica. Несмотря на большие различия в их образе жизни, оба вида проникают в Полярный бассейн одним путем – вместе с теплыми атлантическими водами, поступающими в Полярный бассейн через пролив между Гренландией и Шпицбергеном. Оба вида могут рассматриваться как индикаторы проникновения атлантических вод в полярный бассейн, который для обоих служит областью их экспатриации. Кроме того, Calanus finmarchicus может считаться также индикатором проникновения баренцевоморских вод в Карское и Белое моря. Словом, анализ Т – S – Р-диаграмм можно плодотворно применять при определении границ биогеографических областей. Только при условии точного определения областей размножения, иммиграции и экспатриации массовых и характерных видов планктона можно получить ясное представление о положении этих границ и их пространственных и сезонных изменениях в течение года или многолетних периодов.
С критикой основного положения Яшнова о пассивном переносе планктона течениями выступает Бродский. Будучи сторонником политипичности видов морской пелагиали, Бродский не может принять схемы распределения зоопланктона, основанной на пассивном переносе форм течением и на представлении о виде как «элементарном» явлении, а не как совокупности популяций и подвидовых форм. Распространение какой-нибудь формы вдоль течения или в одной водной массе Бродский склонен рассматривать не как результат механического переноса, а как распространение форм по району, условия которого соответствуют их экологии. Он считает, что, хотя водные массы характеризуются кроме физико-химических и биологическими особенностями, это вовсе не означает, что ареалы всех видов всегда должны совпадать с определенными водными массами.
Много фактов в пользу возможности использовать организмы планктона в качестве показателей природы водных масс в Северной Атлантике приводит также Абрамова, а для краевых морей Яшнов, Виркетис, Забелина, Степанова, Киселев, Кузмина и др.