ระบบนิเวศในน้ำ

ระบบนิเวศในน้ำ (อังกฤษ: aquatic ecosystem) คือ ระบบนิเวศน้ำซึ่งจัดเป็นสังคมของสิ่งชีวิตที่อยู่ในน้ำ สังคมของสิ่งมีชีวิตจะขึ้นอยู่กับลักษณะและสภาพแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตนั้นอาศัยอยู่ ระบบนิเวศในน้ำจะแบ่งออกเป็น  สองประเภทคือ ระบบนิเวศทางทะเลและระบบนิเวศน้ำจืด

ระบบนิเวศทางทะเล

ระบบนิเวศทางทะเลครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 71% ของพื้นผิวของโลก  ซึ่งประกอบด้วยน้ำ 97% ของพื้นที่ ซึ่งจัดเป็นแหล่งผลิตหลักโดยสุทธิ ถึง 32% ของโลก ระบบนิเวศทางทะเลนั้นจะแตกต่างกับระบบนิเวศน้ำจืดที่ปริมาณสารละลายในน้ำโดยระบบนิเวศทางทะเลนั้นจะมีปริมาณของ เกลือ ละลายอยู่ ประมาณ 85% คือ เกลือโซเดียม และ คลอรีน น้ำทะเลจึงมีความเค็มเฉลี่ย 35 ส่วนในล้านล้านส่วน (ppt) ความเค็มที่เกิดขึ้นจึงแตกต่างกันระหว่างระบบนิเวศทางทะเลที่ต่างกัน
 
ระบบนิเวศทางทะเล สามารถแบ่งออกเป็น หลายโซนขึ้นอยู่กับความลึกน้ำและชายฝั่ง คุณลักษณะ  โซนมหาสมุทรเป็นส่วนกว้างของมหาสมุทรที่มีสัตว์เช่น วาฬ ปลาฉลาม และปลาทูน่า ซึ่งโซนนี้บริเวณพื้นผิวด้านล่างจะมีชนิดสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังอาศัยอยู่  โซนเขตน้ำขึ้นน้ำลงคือพื้นที่ระหว่างกระแสน้ำสูงและต่ำ ในรูปนี้มันเป็น  โซนฝั่งทะเลใกล้ๆชายฝั่งซึ่งเป็นบริเวณที่รวมของปากแม่น้ำต่างๆ( neritic ) จะประกอบด้วย เกลือบึง ปะการัง ทะเลสาบ ป่าชายเลน บึง และหนองน้ำ ในบริเวณน้ำลึก จะมีแบคทีเรียที่มีการเกิดกระบวนการสร้างทางเคมี ซึ่งจะสร้างสารประกอบพวกซัลเฟอร์ จากสารอาหารในสายใยอาหาร
ประเภทของสิ่งมีชีวิตที่พบในระบบนิเวศทะเลประกอบด้วยสาหร่ายสีน้ำตาลไดโนแฟลกเจลลา , ปะการัง , หมึก , cephalopods และฉลาม ปลาจะถูกจับในระบบนิเวศทางทะเลมากที่สุดจัดเป็นแหล่งที่มาของอาหารเชิงพาณิชย์ที่ได้จากประชากรสัตว์
ปัญหาสิ่งแวดล้อมในระบบนิเวศทะเลเกิดจากการประโยชน์จากทรัพยากรทางทะเล ก่อให้เกิด มลพิษ , การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทางทะเล และ สารสร้างอาคารในพื้นที่ชายฝั่ง

Ponds

เป็นบริเวณเล็กๆของน้ำจืดที่มีน้ำตื้นและบึงแบ่งออกเป็น 4 โซน คือ โซนพันธุ์พืช โซนน้ำเปิด โซนโคลนใต้น้ำ โซนพื้นผิว ขนาดและความลึกของแอ่งมักจะแตกต่างกัน ใยอาหารมาจากพืชน้ำและสาหร่ายที่ลอยอย่างอิสระ โดยปกติจะมีความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตไม่กี่ตัวอย่าง รวมทั้ง สาหร่าย หอย ปลา ด้วงแมลง น้ำ กบ เต่า นาก และหนูมัสคแร็ต นักล่าขั้นสูงอาจรวมถึง ปลาที่มีขนาดใหญ่ นกกระสาหรือจระเข้

Wetlands

พื้นที่ชุ่มน้ำเป็นบริเวณที่มีพื้นที่ราบลุ่ม มีน้ำท่วมขังอาจจะชั่วคราวหรือถาวร พื้นที่แหล่งน้ำอาจเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติและเกิดจากมนุษย์สร้างขึ้นทั้งที่เป็นแหล่งน้ำนิ่งและน้ำทั้งที่เป็นน้ำจืด น้ำกร่อย และน้ำเค็ม รวมไปถึงพื้นที่ชายฝั่งทะเล และพื้นที่ของทะเล ในบริเวณซึ่งเมื่อน้ำลดลงต่ำสุดมีความลึกของระดับน้ำไม่เกิน 6 เมตรพื้นที่ชุ่มน้ำจัดเป็นระบบนิเวศที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในโลกเพราะมีความใกล้ชิดของน้ำและดิน มีประโยชน์อย่างมากต่อพืชและสัตว์

องค์ประกอบของระบบนิเวศในน้ำ

ระบบนิเวศทางน้ำมีหน้าที่ที่สำคัญมากกับสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่น การหมุนเวียนสารอาหาร น้ำบริสุทธิ์ บรรเทาน้ำท่วม เป็นแหล่งพลังงานของน้ำใต้ดินและเป็นที่อยู่ของสัตว์ป่า นอกจากนี้ระบบนิเวศในน้ำยังใช้เป็นที่พักผ่อนหย่อนใจของมนุษย์ และมีความสำคัญมากในอุตสาหกรรมการท่องเที่ยวโดยเฉพาะในบริเวณชายฝั่งทะเล
ความสมบูรณ์ของระบบนิเวศในน้ำจะถูกย่อยสลายเมื่อความสามารถของระบบนิเวศในการดูดซับความเครียด(stress)ได้รับมากเกิน ความเครียดในระบบนิเวศทางน้ำสามารถเป็นผลลัพธ์ทางการเปลี่ยนแปลงกายภาพ เคมี และทางชีวภาพของสิ่งแวดล้อม การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพครอบคลุมถึงอุณหภูมิของน้ำ การไหลของน้ำ และแสงที่ส่องถึง การเปลี่ยนแปลงทางเคมีรวมถึงการเปลี่ยนแปลงอัตราการกระตุ้นสารอาหารทางชีวภาพ เป็นวัตถุดิบในการใช้เผาผลาญออกซิเจนและสารพิษ การเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพครอบคลุมถึงเก็บเกี่ยวที่มากเกินสายพันธุ์ในเชิงพาณิชย์และการเปิดตัวของสายพันธุ์ที่แปลกใหม่ ประชากรมนุษย์สามารถกำหนดความเครียดที่มากเกินไประบบนิเวศทางน้ำ มีตัวอย่างมากมายของความเครียดที่มากเกินไปกับผลกระทบเชิงลบ ประวัติศาสตร์สิ่งแวดล้อมของทะเลสาบขนาดใหญ่ของทวีปอเมริกาเหนือแสดงให้เห็นถึงปัญหานี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิธีการที่หลายเท่าของความเครียด(stress) เช่น มลพิษของน้ำ การเก็บเกี่ยวที่มากกเกินไป และการแพร่กระจายสายพันธุ์ต่างถิ่น Norfolk Broadlands ในอังกฤษแสดงให้เห็นถึงการปฏิเสธในลักษณะเดียวกับมลพิษและการแพร่กระจายพันธุ์ ทะเลสาบ Pontchartrain ตามแนวอ่าวเม็กซิโกแสดงให้เห็นถึงผลกระทบของความเครียดที่แตกต่างกันรวมทั้งการก่อสร้างเขื่อนกั้นน้ำ หนองน้ำ การบุกรุกน้ำเค็ม

ลักษณะทางชีววิทยาที่ไม่มีชีวิต

ระบบนิเวศประกอบด้วยชุมชนของสิ่งมีชีวิตซึ่งมีโครงสร้างโดยการมีปฏิสัมพันธ์ทางชีวภาพและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมของสิ่งมีชัวิตและปัจจัยบางประการที่สำคัญของสิ่งไม่ชีวิตของระบบนิเวศในน้ำครอบคลุมถึงชนิดของสารตั้งต้น ความลึกของน้ำ ระดับของสารอาหาร อุณหภูมิ ความเค็ม และการไหล มันมักจะเป็นเรื่องยากที่จะกำหนดความสำคัญที่เทียบเคียงกันของปัจจัยเหล่านี้ได้โดยไม่ต้องทดลอง ดินตะกอนอาจกำหนดสถานะของพืชน้ำ แต่พืชน้ำอาจดักตะกอนและเพิ่มตะกอนผ่านถ่านหินชนิดร่วน
ปริมาณออกซิเจนที่ละลายอยู่ในแหล่งน้ำเป็นสิ่งสำคัญที่จะบ่งบอกสภาวะแวดล้อม และชนิดของสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำ ปลาต้องการออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำเพื่อความอยู่รอด ถึงแม้ว่าพวกมันจะมีความอดทนต่อออกซิเจนที่ต่ำและความแตกต่างกันระหว่างสายพันธุ์ ในกรณีที่ออกซิเจนต่ำมากบางปลาตัวจะหันไปพึ่งการกลืนอากาศ พืชมักจะมีการผลิต aerenchyma ในขณะที่รูปร่างและขนาดของใบอาจมีการเปลี่ยนแปลง ในทางตรงกันข้ามออกซิเจนจะเป็นอัตรายอย่างมากกับแบคทีเรียที่ไม่ต้องการออกซิเจน (anaerobic bacteria)
ระดับสารอาหารมีความสำคัญในการควบคุมความอุดมสมบูรณ์ของสาหร่ายหลายสายพันธุ์ ความอุดมสมบูรณ์ที่มีความสัมพันธ์ของไนโตรเจนและฟอสฟอรัสมีผลต่อการตรวจสอบซึ่งสายพันธุ์ของสาหร่าย สาหร่ายเป็นแหล่งอาหารที่สำคัญสำหรับสัตว์น้ำ แต่ในขณะเดียวกันถ้าพวกมันมีความอุดมสมบูรณ์มากกว่า พวกมันสามารถเป็นสาเหตุการลดลงของปลาเมื่อพวกมันเสื่อมสลาย ในทำนองเดียวกันมากกว่าความสมบูรณ์ของสาหร่ายในสภาพแวดล้อมชายฝั่งทะเล เช่น อ่าวแม็กซิโกที่ผลิตเมื่อมีการสลายตัวของพื้นที่ที่ขาดออกซิเจนว่าเป็นพื้นที่ของน้ำที่รู้จักกันดีในฐานะโซนที่ตายแล้ว
ความเค็มของแหล่งน้ำยังเป็นปัจจัยในการพิจารณาของสายพันธุ์ที่พบในแหล่งน้ำ สิ่งมีชีวิตในทะเลจะมีความทนต่อการเค็ม ในขณะที่สิ่งมีชีวิตในน้ำจืดจะไม่มีความทนต่อความเค็ม ระดับความเค็มในบริเวณปากแม่น้ำ หรือสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ มีความสำคัญต่อการควบคุมที่ขึ้นกับชนิดของ Wetland (น้ำจืด,น้ำกร่อย)และสายพันธุ์สัตว์ที่เกี่ยวข้อง การสร้างเขื่อนที่ต้นน้ำอาจลดการเกิดน้ำท่วมได้ และลดปริมาณตะกอนที่ทับถม จึงอาจนำไปสู่การบุกรุกน้ำเค็มในพื้นที่ชุ่มน้ำชายฝั่งทะเลน้ำจืดที่ใช้สำหรับวัตถุประสงค์การชลประทานมักจะดูดซับระดับของเกลือที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำจืดไว้

ลักษณะทางชีววิทยาที่มีชีวิต

ลักษณะของสิ่งมีชีวิตขึ้นอยู่กับสิ่งมีชีวิตที่เกิดขึ้นตัวอย่างเช่นพืชในพื้นที่ชุ่มน้ำอาจผลิตพืชหนาแน่นที่ครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ของพื้นดินตะกอนหรือหอยทากห่านอาจกินหญ้าพืชผักผลิตจากหาดโคลนขนาดใหญ่ สภาพแวดล้อมในน้ำมีระดับออกซิเจนค่อนข้างต่ำทำให้สิ่งมีชีวิตปรับตัวโดย เช่นพืชในพื้นที่ชุ่มน้ำจะต้องผลิตเนื้อเยื่อที่พัฒนาขึ้นมาเพื่อทำให้เกิดช่องอากาศ ในรากนำออกซิเจนไปที่รากลักษณะสิ่งมีชีวิตอื่นๆทีมีมากมายจะไม่สามารถบอกวัดได้ เช่นความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในภาวะพึ่งพา และการล่าเช่นการล่าที่เพิ่มขึ้นทำให้ สัตว์กินพืชบริเวณชายฝั่งทะเลและเลี้ยงลูกด้วยนมเป็นที่ต้องการของทางชีวภาพ

สิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารเองได้

สิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารเองได้จากสารอินทรีย์หรือสสารอนินทรีย์สาหร่ายใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อสร้างพลังงานชีวมวลจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และอาจจะสำคํญต่อสิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างอาหารเองได้ซึ่งมีความสำคัญต่อสภาพแวดล้อมในน้ำ.และการที่ตื้นน้ำมากขึ้นเกิดจากชีวมวลของรากพืชที่มีท่อลำเลียง ทั้งสองแหล่งรวมกันเกิดเป็นบริเวณปากแม่น้ำกลายเป็นแหล่งอาการของปลา นกและสัตว์น้ำอื่นๆ แบคทีเรียที่สร้างอาหารได้โดยการสังเคราะห์แสงทางเคมี (Chemosynthesis) ที่พบในระบบนิเวศใต้ผิวดิน สิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีความสามารถที่จะใช้ไฮโดรเจนซัลไฟด์ในน้ำที่มาจากช่องระบายอากาศรอบภูเขาไฟเป็นอาหารซึ่งป็นแหล่งอาหารที่ดีของแบคทีเรียกลุ่มนี้  สิ่งมีชีวิตที่ใช้แบคทีเรียที่สังเคาราะห์แสงเป็นอาหาร เช่นมีหนอนหลอดยักษ์ (Riftiapachyptila) มีความยาว 1.5 เมตรและหอย (CalyptogenaMagnifica) มีความยาว ยาว30 ซม.

สิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างอาหารได้เอง

สิ่งมีชีวิตชนิดนี้จะกินสิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารเองได้และใช้สารอินทรีย์ในร่างกายของเป็นแหล่งพลังงานและเป็นวัตถุดิบในการสร้างพลังงานชีวมวลให้ตัวมันเอง สิ่งมีชีวิตน้ำกร่อยจะทนต่อเกลือและอยู่รอดได้ในระบบนิเวศทางทะเล ในขณะเดียวกันสิ่งมีชีวิตที่ทนน้ำเค็มได้เล็กน้อย จะมีบางสายพันธุ์เท่นนั้นที่อยู่ในระบบนิเวศน้ำจืดได้