Biosferaren zati funtzionala, ingurune fisikoak, ingurune horretako bizidunen komunitateak eta bien arteko materia- eta energia-truke guztiek osatua.

Tansleyk 1935. urtean definitu zuenez, bizia mantentzeko beharrezko ezaugarriak dituen biosfera-zatirik txikiena litzateke ekosistema. Definizio horrek arazoak sortu zituen, ez baitzegoen batere argi zer neurritakoa izan behar zuen biosfera-zati batek bizia mantendu ahal izateko. Denborarekin, definizioa lausotu egin da, eta biosferaren edozein zatiri aplikatzen ahal zaio, betiere bizidunen eta haien ingurune fisikoaren arteko elkarrekintzak kontuan hartuz. Dena den, ikerketa-eremuari muga zehatzak jartzea komeni denez, ikertzaileek ekosistemaren mugak zehazten saiatu behar izan dute nolabait, eta, kasu gehienetan, ordezko bi irizpide erabili izan dira. Alde batetik, irizpide praktikoari jarraitzen diotenek ikerketa-metodoen arabera ezartzen dituzte mugak. Horientzat, erreka ekosistema bat litzateke eta inguruko lehor aldea beste bat, errekan eta lehorrean oso tresna eta teknika desberdinak erabiltzen baitira. Beste batzuek, berriz, materia-trukerik txikiena duten eremuak aukeratuz erabakitzen dute zein den ekosistemaren muga, alegia, ahalik eta sistema itxienak definituz. Horientzat, ibai-ekosistema arro osoa litzateke, ez soilik urez estalitako ibilgua, arro horretan sortzen den materia organikoa baita errekako biztanleen bazka nagusia. Hurbilketa bati zein besteari jarraitu, ekosistema hitza modu lausoan erabiltzen da gehienetan, bizidunen eta ingurunearen arteko elkarrizketa azpimarratuz, baina ekosistemaren mugak gehiegi zehaztu gabe.

Ekosistemen egitura

Ekosistemetan, biotopoa (alde abiotikoa) eta biozenosia (bizidunen komunitatea) bereizten dira. Bien arteko elkarrekintzak funtsezkoak dira. Tokian tokiko baldintza fisikoek mugatzen dituzte toki horretan bizi daitezkeen espezieak, eta beraz, gara daitekeen komunitatea. Baina komunitatea garatzen joan ahala, ingurunea eraldatu egiten du, baldintza abiotiko orokorrekiko menpekotasuna murriztuz. Esate baterako, sortu berria den leku bateko (adibidez, uharte bateko) klima idor samarra bada, han ezin biziko da hezetasun handia behar duen landarerik. Baina, denboraren poderioz, leku hori landarediak estaliko du, eta, pixkanaka, lur gero eta sakonagoa garatuko da, erortzen den euri-urari luzeagoan eutsiko diona. Horrek ahalbidetu dezake hasieran bizi ez zitezkeen zenbait landare garatzea, eta haien transpirazioak klima hezeago bilaka dezake.

Biozenosia mota guztietako ezin konta ahala espeziek osatzen dute: hasi bakterioetatik, eta landare eta animalia handietaraino. Espezie guztiak batera ezagutzerik ez dagoenez, eta talde bakoitzeko komunitateak oso eskala desberdinean eratzen dituenez, inoiz ez da biozenosi osoa aztertzen, baizik eta talde jakin bati dagokion zatia soilik. Hala, landare-komunitatea, intsektu-komunitatea, zizare-komunitatea eta beste hainbat bereiz daitezke. Komunitatearen egitura esaten zaio komunitate bat osatzen duen espezieen zerrendari eta espezieen arteko proportzioari.

Ekosisteman betetzen duten funtzioari begira, bizidunak hiru taldetan sailka daitezke: ekoizleek (landareak eta zenbait bakterio) materia organikoa ekoizten dute mantenugai ez-organikoetatik, kanpoko energia-iturri bat (gehienetan eguzki-argia) erabiliz; kontsumitzaileak animaliak dira, materia organiko hori bizirik irauteko erabiltzen dutenak; deskonposatzaileek (onddoak eta zenbait bakterio) ere materia organikoa erabiltzen dute, baina kontsumitzaileena baino askoz abiadura handiagoan, eta, hortaz, materia organikoaren mineralizazioaren eragile nagusiak dira. Kontsumitzaile eta deskonposatzaileei heterotrofo deritze. Hiru kategoria horiek aski ez direnean, bizidunak maila trofikoetan bana daitezke: lehen maila ekoizleei dagokie, bigarrena herbiboroei, hirugarrena karniboroei, laugarrena suprakarniboroeieta abar. Kategoria horiek, kasu gehienetan, teoriko samarrak dira, espezie gehienak ez baitira maila bakarrean elikatzen. Muturreko adibide bat jartzearren, koala da ornodunen artean dieta zorrotzenetakoa duen animalia, eukalipto-hostoak besterik ez baitu jaten; hortaz, herbiboro argitzat har genezake. Baina koalakumeek esnea ere hartzen dute —eta, hortaz, amaren bizkarroi ere badira—; eta koalek, gainera, gorotza jaten dute. Hortaz, haien kategoria erabat nahasten da.

Ekosistemen funtzionamendua

Ekoizleek energia finkatzean (gehienetan fotosintesiaren bidez), mantenugai ez-organikoak xurgatu eta materia organikoa ekoizten dute, eta biomasa metatu. Heterotrofoak materia organiko horretaz baliatzen dira, eta, arnasketa edo hartzidura bidez, hura mineralizatu egiten dute, hots, mantenugai ez-organiko bilakarazten dute. Beraz, kanpotik iritsitako energia-fluxuak materiaren birziklapena bultzatzen du ekosistemetan. Energia hori, materia organiko moduan, bazka-sareetan zehar garraiatzen da. Hala ere, urratsez urrats, energiaren zati handi bat bero moduan galtzen da.

Ekoizleek biomasan finkatzen duten energiaz aparte, badira beste energia-iturri garrantzitsu batzuk ekosistemen funtzionamenduan, haizea eta beroa, esate baterako. Biomasan finkatua izan gabe, ekoizpena areagotzen laguntzen duen horri energia sorosgarria esaten zaio. Adibidez, fotosintesia egiteko zuhaitzek mantenugaiak eta ura eskuratu behar dituzte lurretik, eta, hori egin ahal izateko, hostoetatik ur-lurruna galdu behar dute, horrela ponpatzen baita landareen izerdia enborretan gora. Beraz, ura lurruntzea ezinbestekoa da lurreko ongarriak eskuratzeko, eta, lurrunketa horretarako, funtsezkoak dira haizea eta beroa. Hain zuzen, nahiko ur eta bero dutelako dira euri-oihan tropikalak oihanik emankorrenak.

Esan dugunez, energia-fluxuak materiaren zikloa bultzatzen du ekosistemetan. Dena den, zikloa ez da inoiz perfektua izaten, eta ekosistema guztiak sistema irekiak dira: materia inportatu eta esportatu egiten dute. Batzuetan, sarrera eta irteera horiek garrantzi txikia dute, baina beste ekosistema batzuk (batez ere ibaiak) haien mende bizi dira.

Ekosistemen aldaketak denboran zehar

Antzematen erraza ez bada ere, ekosistemak etengabe aldatzen ari dira, hainbat arrazoi tarteko. Alde batetik, eboluzioa dugu: espezieak aldatu egiten dira, berriak sortu eta zahar batzuk suntsitu, eta horrek ondorioak ditu komunitateen egituran, eta baita ekosistemen funtzionamenduan ere. Aldaketa geldo horiez gain, badira beste batzuk azkarrago gertatzen direnak, leku bateko baldintzak (adibidez, klima) aldatzen diren heinean. Gainera, ekosistema guztietan tarteka asaldurak gertatzen dira, hutsuneak sortzen dituzten bat-bateko gertaerak (suteak, luiziak, haizeteak…). Horiek utzitako soilguneak ez du, ordea, luzaro irauten. Espezie aitzindari batzuek kolonizatzen dute; gero, lehiakide hobeak diren beste batzuek ordezkatzen dituzte; eta, hala, komunitate gero eta helduagoa lortzen da. Asalduren ondoren komunitateak duen errekuperazio-prozesuari jarraiera esaten zaio, eta ekosistema-motaren arabera, hilabete gutxi batzuk nahiz mende asko iraun dezake. Kasu gehienetan, ordea, jarraiera amaitu baino lehenago, beste asalduraren bat gertatzen da, eta, hala, prozesua berriro abiarazten da.

Ekosistema-mota nagusiak

Klimaren eta beste baldintza fisikoen arabera, hainbat ekosistema-mota bereizten dira munduan. Lehor aldeko ekosistemetan, landareak dira bizidunik ugarienak, eta, hortaz, landareek ematen dizkiete beren ezaugarriak ekosistemei. Beraz, ekosistema-motak bereiztean, bioma edo landaredi-mota nagusiak hartzen dira kontuan. Ekosistema urtarrak, berriz, uraren sakoneraren eta mugimenduen arabera bereizten dira gehienbat.

Tundra eskualde artikoetako eremu zabalek osatzen dute, 65° gorako latitudeetan edo mendi garaietan. Zuhaitzak hazteko hotzegiak direnez, sastrakak, landare belarkarak edo eremu soilak nagusitzen dira. Urteko batez besteko tenperatura –5 °C-tik beherakoa izan ohi da, eta prezipitazio nahiko urriak —eta gehiena elur moduan—. Lurzoruan, sustraiak haztea eragozten duen izotz-geruza bat ager daiteke. Ekoizpena oso txikia izan ohi da, udan izan ezik, garai horretan, egunak oso luzeak izanik landareek asko ekoizten baitute. Tundrako animalia gehienek eskualde epelagoetara migratzen dute neguan.

Taiga edo oihan boreala urteko batez besteko tenperatura 3 eta –5 °C tartean duten eskualdeetan hazten da, tundratik hegoaldera, 45° eta 75° bitarteko latitudean. Ipar Amerikaren eta Eurasiaren iparraldean hedatzen da, munduko oihanik zabalena den horretan, eta koniferoak dira nagusi. Prezipitazioak txikiak izan ohi dira, eta gehienbat elur moduan. Ekoizpena txikia da. Tenperatura txikiagatik deskonposaketa oso geldoa denez, hildako zuhaitzen enborrak oihanpean pilatuz doaz, eta, aldizka, sute handiak gertatzen dira, eta eskualde zabalak kiskaltzen dituzte.

Oihan epela klima epela eta euritsua (750-3.000 L/m2) den lekuetan hedatzen da. Gehienetan, baina ez beti, hosto galkorreko zuhaitzak dira nagusi. Dibertsitatea eta emankortasuna taigakoa baino handiagoak dira; baita zuhaitzen neurria eta estaldura ere. Urte-sasoiak oso markatuak izan ohi dira, eta zuhaitzek hostoa atera aurretik burutu behar izaten dute ziklo biologikoa landare belarkara gehienek.

Oihan mediterraneoa uda lehorreko klima subtropikaletan hedatzen da: eskualde mediterraneoan ez ezik, Kalifornian, Hego Amerikako mendebaldeko kostaldean, Hegoafrikan eta Australian. Hosto iraunkorreko zuhaitz txikiak nagusi dira oihan-mota horretan, baina oso ugariak dira aihenak ere. Uda lehorretik kanpo, ekoizpena nahiko handia da. Suteak oso maiz gertatzen dira. Eskualde epeletako dibertsitaterik handieneko ekosistemak dira.

Estepa eskualde epel baina lehor samarretan (250-750 L/m2) hedatzen da, Ipar Amerikako eta Eurasiako erdialdean, eta Hego Amerikako hegoaldean. Landare belarkarak dira nagusi; zenbat eta klima euritsuagoa izan, hainbat eta garaiagoak. Ekoizpena euri-kantitateari oso lotua ageri da. Herbiboro handiak (bisonteak, antilopeak...) oso ugariak dira, eta gehienak migratzaileak. Batzuetan klimak oihan epelari tokia uzten badio ere, herbiboro handiek belardia zuhaitzik gabe mantentzen dute.

Basamortua urtean metro karratuko 250 litrotik beherako euri-kantitatea jasotzen duten lekuetan hedatzen da, gehienbat tropikoen inguruan edo mendi handien euri-itzaletan. Lur gehiena soildua ageri da, landareak urriak baitira. Tenperaturak gorabehera handiak izan ohi ditu egunean zehar. Ur-eskasiari aurre egiteko, landare gehienek hosto txiki eta iragazgaitzak dituzte, edo ura metatzen dute (kaktusak). Landare asko arantzadunak eta animaliak oso urriak dira. Ekoizpena oso txikia da, baina, batzuetan, dibertsitatea nahiko handia izan daiteke.

Sabana metro karratuko 500 eta 1.500 litro bitartean jasotzen dituzten eskualde tropikaletan hedatzen da, batez ere Afrikan eta Hego Amerikan, baina baita Asiako eta Australiako zenbait gunetan ere. Bioma honetan, landare belarkarak dira nagusi, baina zuhaitzak ere ageri dira tarteka. Munduko herbiboro-dentsitaterik altuenak izan ohi ditu, ekoizpena nahikoa handia baita, eta gehiena landare jangarriek osatzen dute. Suteak oso maiz gertatzen dira, eta, sabanarik hezeenetan, oihanaren hazkuntza eragozten dute. Gehienetan, urte-sasoi euritsua laburra izan ohi da, eta ungulatu gehienak migratzaileak dira, euriteen ondoren hazitako landareak hobeto ustiatzeko.

Oihan tropikal idorra urte-sasoi lehorra jasaten duten eskualde tropikaletan hedatzen da. Urteko euri-kantitatea metro karratuko 1.500 eta 2.500 litro bitartekoa izaten da, eta tenperatura epela da urte osoan zehar. Urte-sasoi lehorrean, zuhaitz batzuek hostoak galtzen dituzte. Ekoizpena oso handia izan ohi da.

Euri-oihan tropikala da munduko ekosistemarik emankorrena eta biodibertsitaterik handienekoa. Urte-sasoi lehorrik gabeko eskualde tropikaletan hedatzen da, batez ere ekuatorearen inguruan, eta urtean metro karratuko 2.500 litrotik gorako euri-kantitatea dagoen lekuetan. Tenperatura urte osoan zehar 17 °C-tik gorakoa izan ohi da, eta hezetasuna oso handia beti. Lurzoruak, gehienetan, txiroak dira, baina zuhaitzak oso azkar haz daitezke, dituzten mikorriza garatuei esker. Zuhaitz batzuek hostoak galtzen dituzte, baina espezie guztiek urte-sasoi berean galtzen ez dituztenez, beti berde ageri da oihana. Hostoak oso handi eta leunak dira, eta zuhaitzak oso garaiak. Aihenak, landare igokariak eta landare epifitoak ugariak dira. Animalien artean, intsektuak eta anfibioak dira nagusi.  

Itsas zabala. Lehor aldeko ekosistemetan ez bezala, itsas zabaleko landare nagusiak planktoneko alga zelulabakarrak dira. Ur azaletan soilik egoten dira, sakonera handietara ez baita argirik iristen. Fitoplanktonaz elikatzen da zooplanktona, eta horretaz elikatzen dira arrainak. Horrez gain, itsas hondoan hainbat animalia aurki daiteke, goitik eroritako gorpuez elikatzen direnak. Itsas zabalaren ekoizpena oso txikia da (batez ere itsaso tropikalean).

Arrezifeak itsaso azal, bero eta garbietan eratzen dira. Euri-oihan tropikalekin batera, koral-arrezifeak dira munduko dibertsitaterik handieneko ekosistemak eta emankorrenak. Koralekin sinbiosian bizi diren algak dira ekoizle nagusiak, eta, kontsumitzaileen artean, berriz, koralak, belakiak, arrainak, moluskuak eta abar daude.

Alga-oihanak koral-arrezifeen kideak dira, baina uraren tenperatura 20 °C-ra iristen ez den itsaso epel eta hotzetan hazten dira. Alga arre luzeek (batzuetan 100 metrokoak) urpeko oihan trinkoak eratzen dituzte, eta haiek dira ekosistema hauetako bizidun bereizgarrienak. Oihan horietan arrain eta ornogabe asko bizi da, eta, emankortasun nahiko handia dutenez, leku aproposak izaten dira itsas ugaztun eta hegaztientzat ere.

Estuarioak ibaiak itsasoratzen diren guneetan eratzen dira. Oso sistema aldakorrak dira, ur-nahasketaren eta mareen menpe baitaude. Gehienetan oso ekoizpen handia dute, baina dibertsitate txikia, izaki gutxi bizi baitaitezke hain gazitasun aldakorretan.

Itsas padurak eta mangladiak marearteko eremu lokaztuetan hedatzen dira. Paduretan landare belarkarak dira nagusi, eta mangladietan zuhaizkarak. Ibaiak garraiatutako buztinak materia organiko asko izan ohi du, eta paduretako lokatzetan animalien dentsitatea oso handia da, nahiz eta dibertsitatea txikia izan.

Aintzirak sakonera handia eta ur geldia duten ekosistemak dira. Ertzetan hondoko landaredi garatua izan dezakete, baina alde sakonetan landare planktonikoak dira nagusi. Aintziren emankortasuna arrotik iristen zaizkien mantenugaien arabera eta uren mugimenduaren arabera aldatzen da.

Urmaelak sakonera txikiko aintzirak dira. Ekoizle nagusiak hondoko landareak dira, eta oso ekoizpen handia eduki dezakete. Ornogabe asko eta arrain zein hegazti urtar ugari elikatzen dira haietaz.

Padura gezak landare belarkaraz (ihiz, lezkaz, nenufarez...) estalitako hezeguneak dira. Oso emankortasun handikoak izan daitezke, eta kontserbazioaren aldetik leku garrantzitsuak dira, bereziki hegaztientzat.

Zingira-oihanak zuhaitzez estalitako hezeguneak dira, maiz ibai handien ibarretan hazten direnak. Batzuek urte osoa ematen dute urpean, beste batzuek zenbait hilabete soilik. Oso ekosistema emankor eta dibertsitate handikoak dira, askotan nekazariek desagerrarazi dituztenak.

Zohikaztegiak klima hotzeko eta euri-urez asetako lurzoruetan sortzen dira. Ekoizle nagusiak goroldioak dira, eta, haien hondakinak usteltzean, ingurunea azidotu eta materia organiko asko geratzen da zohikatz moduan, deskonposatu gabe. Ekoizpena zein dibertsitatea oso txikiak izan ohi dira, baina, zenbait espezie (adibidez, landare karniboro batzuk) horietara mugatuta daudenez, badute garrantzia biodibertsitatearen kontserbaziorako.

Lintzurak zohikaztegien antzeko hezeguneak dira, baina lurpeko urek bustiak. Lurra ez da zohikaztegietan bezain azidoa izaten, eta emankortasuna eta dibertsitatea handiagoak izaten dira.

Ibaien ezaugarri nagusia korrontea da. Erreka gehienetan landare gutxi dago, eta animaliak lehor aldetik iristen den orbelaz elikatzen dira. Ibai ertainetan ekoizpena handiagoa izan daiteke, baina beti garrantzi handia du ibaian behera garraiatzen den materia organikoak. Ibaiak eta errekak oso aldakorrak dira, ur-emarien gorabeheren arabera komunitateak asko aldatzen baitira. Horrez gain, ibai ertain eta handiek uholde-lautadetan zehar migratzen dute, eta, hala, komunitate kolonizatzaileentzat etengabe sortzen dituzte aukera berriak.