Ekosistem ve madde döngüsü
Oldukça hassas dengelerle birbirine bağlı olan zincirlerden oluşan ve aralarında insanların da bulunduğu canlıların genel bir bütününü ilgilendiren ekosistem, bir alandaki tüm canlılar ile bu canlıların içinde yaşadığı cansız çevre arasındaki ilişkiler bütünüdür. Tanım olarak bahsedildiğinde ekosistem içindeki madde döngüsü birkaç cümle ile özetlense de, aslında binlerce farklı canlı türünün karmaşık ilişkilerle birbirlerini etkilediği ekosistemde bu durum çok hassas dengeler üzerine kurulmuştur. Ekosistemlerde madde döngüsünün gerçekleşmesi süreklilik isteyen belirli aşamaların tamamlanmasıyla oluşur ki, bu durum da birçok canlı türünün aktif eleman olarak görev alması manasına gelir.
Ekosistemin şekillenmesinde en önemli unsurlardan biri de, bu sistem içinde yer alan canlıların beslenme biçimleridir. Ekosistem bulunduğu alanına göre dünya genelindeki tüm canlı türlerini içine alacak şekilde incelenebileceği gibi, yalnızca belirli bir coğrafyadaki madde döngüsünün incelenmesine yönelik de ele alınabilir. Eğer bilimadamı belirli bir tarım alanı içindeki madde döngüsünü ve canlı türlerini inceliyorsa, bu araştırmada ilgi odağı olan sistemden “agroekosistem” olarak bahsedilir.
Madde döngüsü içerisinde birçok farklı yapıdaki maddeyi karşılıklı bir döngü oluşturacak şekilde kullanan bitki ve hayvan organizmaları dışında ekosistemler toprak, su, kayaçlar gibi fiziksel faktörlerin de dahil olduğu bir döngüdür. Ekosistem bünyesinde bulunan hayvan ve bitkilerin çeşitliliğine bu çevrenin sahip olduğu jeolojik özellikler ve bir de bu özelliklerin organizmaların yaşamı üzerindeki etkisi eklendiğinde, sistem bünyesinde birçok değişken yer almış olur. Bu kadar çok değişkenin bir arada bulunduğu bir sistemde en ufak değişiklik, sistem bütününde tahmin dahi edilemeyecek ve geri dönüşü olmayan kalıcı hasarlara neden olabilir.
Ekosistem bünyesinde yer alan ve ilk bakışta pek de büyük bir rolü yokmuş gibi görünen küçük bir su birikintisi bile birçok organizmanın yaşamının devamlılığını sağlayabildiğinden, bu su birikintisinin sistem bütününden çıkartılması bu organizmalar ile beslenen bir canlı türünün etkilenmesine neden olabilir. Her canlının birbiri ile madde döngüsü kapsamında alışveriş içerisinde olduğu düşünürse, ekosistem bünyesinde elemanların tamamının bir görevi bulunmaktadır. Bu neden ötürü küçük bir alandaki ya da dünya genelindeki ekosistemde meydana gelen değişimler veya bozulmalar küçük ölçekli dahi olsa, sistemin bütününde geri dönüşü olmayan aksamalara neden olabilir.