Ein Ökosystem oder ökologisches System ist ein komplexes Geflecht und Beziehungsgefüge von Lebewesen. Es besteht aus dem Vorkommen an Pflanzen, die in einem bestimmten Gebiet wachsen (Flora) sowie der Gesamtheit aller Tierarten, die in einem bestimmten geographischen Gebiet oder in einem Habitat leben. Zum Ökosystem zählen auch Mikroorganismen, das heißt Kleinlebewesen und Mikroben wie Bakterien, Pilze oder Algen. Selbst das Klima gehört zu einem funktionierenden Ökosystem genauso wie der Mensch.
Ein Ökosystem ist also ein Lebensraum, in dem Verbindungen zwischen Raum und Bewohnern existieren. Lebensräume sind beispielsweise Auewiesen, Wälder, Seen, Küstenregionen, die Tiefsee, Polarregionen oder Wüstengebiete.
Alle Ökosysteme besitzen diese drei Eigenschaften:
1. Ökosysteme sind offen. Das heißt, es gibt Interaktion und Austausch mit anderen Ökosystemen.
2. Ökosysteme sind dynamisch, sie verändern sich durch Einflüsse von Innen und Außen.
3. Ökosysteme sind komplex. Sie sind abhängig zum Beispiel von Konkurrenz oder Krankheitserregern, aber auch von Temperatur und Feuchtigkeit.
Das Leben in einem Ökosystem kann durch einen Stoffkreislauf beschrieben werden, in dem einerseits die Produzenten, also Pflanzen wie Moose, Gras, Sträucher und Algen mit Hilfe von Sonnenlicht Sauerstoff produzieren. Darüber hinaus dienen sie als Nahrungsquelle für Konsumenten. Konsumenten sind Menschen und Tiere, deren Überleben durch die Produzenten gesichert wird, unabhängig davon, ob sie Fleisch- oder Pflanzenfresser sind. Nach ihrem Tod dient das abgestorbene Material den Destruenten, also Pilzen und Bakterien, als Recyclingmaterial, welches die Produzenten wiederum verwenden können und so ein Kreislauf des Gebens und Nehmens entsteht.
Natürlich funktionieren nicht alle Ökosysteme nach diesem perfekten Stoffkreislauf, was auch auf die Veränderungen durch den Klimawandel zurückzuführen ist. Zum Einen ändert sich durch den Klimawandel das Klima selbst, was zu Veränderungen in den vielschichtigen Ökosystemen führen kann. So kann sich bei veränderten klimatischen Bedingungen die Wachstumszeit und der Blattaustrieb von Pflanzen verändern. Auch bringen klimatische Änderungen das Abwandern (Migration) und das Einwandern (Invasion) von Tier- und Pflanzenarten mit sich. So breiten sich Schädlinge und Krankheiten anders aus, als sie es unter den ursprünglichen klimatischen Bedingungen (z.B. Temperatur, Wasserangebot) tun würden. Folglich können durch den Kimawandel empfindliche Ökosysteme gestört werden. So ist heute schon zu beobachten, dass beliebte Speisefische wie Dorsch oder Kabeljau sensibel auf steigende Meerestemperaturen reagieren und vermehrt in kältere nördliche Regionen abwandern. Hingegen dringen wärmeliebende Arten in Regionen vor, in denen sie bislang nicht beheimatet waren. Ein aktuelles Beispiel ist die Pazifische Auster, die in Nord- und Ostsee der hier traditionell beheimateten Europäischen Auster große Konkurrenz macht und sie in vielen Teilen bereits verdrängt hat.
Um den Klimawandel genau verfolgen und eventuelle Maßnahmen treffen zu können, arbeitet die Helmholtz-Gemeinschaft daran, die Veränderungen in den Ökosystemen durch Überwachung von betroffenen Gebieten wie Gletschereis, Seen, Ozeanen, aber auch der heimischen Landwirtschaft aufzuzeichnen.Der Klimawandel ist dadurch zwar nicht rückgängig zu machen, aber die Wissenschaftler erhoffen sich hierdurch ein gezieltes eingreifen bzw. reagieren.
Während die Auswirkungen menschlichen Handelns auf Ökosysteme beim Klimawandel eher indirekter Art sind, gibt es auch viele Bereiche, in denen der Mensch direkt in bestehende Ökosysteme eingreift. Ein ganz einfaches Beispiel dafür sind das tägliche Verschwinden von Naturflächen durch eine veränderte Landnutzung, zum Beispiel durch bauliche Maßnahmen oder die Rodung von artenreichen Urwäldern für den Sojaanbau. Aber auch der Eintrag von Schadstoffen, die Überdüngung von landwirtschaftlichen Flächen oder der Einsatz von Pestiziden und Herbiziden bedeuten empfindliche Eingriffe in bestehende Ökosysteme und die dortige Biodiversität.
Es gibt aber nicht nur negative Effekte. Nach Vulkanausbrüchen zum Beispiel können völlig neue Lebensräume entstehen, die bis dato kaum oder nur schwach besiedelt gewesen sind. Es treten nach und nach neue Tier- und Pflanzenarten auf, die dann ihrerseits wieder neue Lebensgemeinschaften bilden.
