De aarde herbergt een uitgebreid netwerk van ecosystemen, van kleine getijdenpoelen tot brede woestijnen tot poolijsplanken. Een ecosysteem wordt gedefinieerd als de habitat waarin dieren, planten en micro-organismen interageren met niet-levende factoren zoals landschappen en temperatuur. Evenwichtige ecosystemen zorgen voor een stroom van materialen en energie. In een evenwichtig ecosysteem bestaat er een onderlinge afhankelijkheid van elke factor. Alle afvalstoffen kunnen worden gebruikt door levende dieren, planten en andere organismen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Een uitgebalanceerd ecosysteem vertegenwoordigt een duurzame habitat van onderling afhankelijke dieren, planten en micro-organismen en hun omgeving. Evenwichtige ecosystemen vertonen efficiënte energie- en materiaalcycli en onderlinge verbondenheid tussen primaire producenten en roofdieren.
Factoren van evenwichtige ecosystemen

In een uitgebalanceerd ecosysteem staat de gemeenschap van levende (biotische) organismen in wisselwerking met niet-levende (abiotische) functies in de omgeving. Abiotische kenmerken van ecosystemen zijn neerslag, temperatuur, landschap, zonlicht, bodem- of waterchemie en vocht. De soorten biotische factoren in een uitgebalanceerd ecosysteem omvatten primaire producenten zoals planten, primaire consumenten zoals herbivoren, secundaire consumenten zoals carnivoren, consumenten zoals alleseters die zowel planten als dieren consumeren, en detritivoren die rottende organische stoffen eten. Biotische factoren zijn afhankelijk van abiotische factoren om te overleven. Planten hebben een bepaalde temperatuur, vocht en bodemchemie nodig om te gedijen. Dieren vertrouwen op die planten voor hun voedsel. Alles wat invloed heeft op een factor van een ecosysteem kan het uit balans brengen en organismen dwingen zich aan te passen of af te sterven.
Energie en materiaal fietsen

Een uitgebalanceerd ecosysteem werkt via energie en materiaal fietsen. De belangrijkste energiebron van ecosystemen is zonlicht. Fotosynthese van zonlicht door planten creëert zuurstof als afvalproduct, dat op zijn beurt wordt gebruikt bij de ademhaling door dieren. Dieren produceren op hun beurt koolstofdioxide als afval en dat wordt door planten gebruikt. De kleinste organismen, micro-organismen, ontbinden dode planten en dieren in niet-organisch materiaal via enzymen. De omzetting van de energie van de zon in chemische energie voor fotosynthese of ademhaling resulteert in energieverlies als warmte. Evenwichtige ecosystemen vereisen dat de energie van de zon bestaat en de energiecyclus in stand houdt.
Roofdieren en prooi

Gezonde ecosystemen werken binnen een evenwicht tussen roofdier- en prooidierrelaties en hun interacties met de omgeving. Ecosystemen kunnen zowel een top-down, of predator-gerelateerde, controle op functie hebben, of een bottom-up controle afhankelijk van primaire producenten zoals vegetatie. Top-down controle door een roofdier betekent dat meer roofdieren leiden tot minder grazers. Dit zou leiden tot meer primaire producenten omdat de grazers minder zouden zijn. Voor bottom-up scenario's stimuleren primaire producenten de ecosysteemfunctie in aanwezigheid van verhoogde voedingsstoffen. Wanneer een toproofdier uit een ecosysteem wordt verwijderd, wordt de hele voedselketen op zijn beurt beïnvloed. Populaties van primaire (prooidieren) dieren nemen toe, wat leidt tot meer concurrentie voor voedsel in de vorm van primaire producenten. Een voorbeeld hiervan is de jacht op zeeotters door mensen, wat leidde tot het instorten van het kelpbos-ecosysteem op de Aleutiaanse eilanden. Zee-egels haalden de kelpbossen voorbij. Toen zeeotters terugkwamen om de zee-egels te dateren, keerde het kelpecosysteem weer in evenwicht.

Prooidieren zoals krill voeden het ecosysteem in de oceanen rondom Antarctica. Deze kleine dieren dienen als grazers van fytoplankton, maar vormen ook de primaire voedselbron van vele andere dieren, zoals zeehonden, pinguïns, walvissen, inktvis, vis, stormvogels en albatros. Krill wordt daarom beschouwd als een keystone-soort, essentieel voor het overleven van het Antarctische ecosysteemevenwicht. Zonder krill zou het Antarctische ecosysteem zijn biodiversiteit verliezen. Een rijke diversiteit aan soorten onderhoudt een uitgebalanceerd ecosysteem.
De effecten van de mensheid

Hoewel de mensheid afhankelijk is van uitgebalanceerde ecosystemen voor de bestuiving van planten, gezonde bodem, vis en vlees, zijn er vaak negatieve gevolgen van menselijke interactie. De introductie van afval (industrieel, agrarisch etc.) in een ecosysteem door mensen kan leiden tot een onevenwichtige voedingsstoffen. Duidelijk hout leidt tot bodemerosie en vernietiging van habitats. De delicate ecosystemen van regenwouden zijn bedreigd door een dergelijke landconversie. Overbevissing leidt tot verstoorde voedselwebben in de oceaan. Aantasting van menselijke populaties in voorheen beschutte ecosystemen bedreigt hen.

Gelukkig kunnen duurzame praktijken menselijke activiteiten compenseren. Enkele voorbeelden zijn het implementeren van visquota, het gebruik van biobrandstoffen en het opnieuw planten van bossen. Door voortdurend bewustzijn en onderzoek kunnen mensen helpen bij het bestuderen en onderhouden van de gebalanceerde ecosystemen van de aarde en leren hoe ze kunnen helpen bij het herstellen van de verstoring van het ecosysteem.