שני חלקים לא-חיים של מערכת אקולוגית

מערכת אקולוגית תוססת ביולוגית מדגימה באלגנטיות כיצד קבוצת אורגניזמים יכולה להסתגל לסביבתם הסביבתית. שום מקום על כדור הארץ אינו מספק סביבה מושלמת נטולת לחצים סביבתיים ומגבלות משאבים; לפיכך, המחקר האקולוגי מבקש להבין את הדרכים בהן אורגניזמים חיים סובלים ומשגשגים בין המאפיינים הלא-חיים - הרצויים והבלתי-רצויים - המיוחדים להם מערכת אקולוגית. שתי דוגמאות מוכרות למרכיבים אקולוגיים שאינם חיים הם דפוסי המשקעים במישורים הגדולים האמריקניים וההרכב הכימי של בריכה רגילה.

ניתן לקבץ את ההיבטים של מערכת אקולוגית לשתי קטגוריות רחבות: רכיבים ביוטיים ורכיבים אביוטיים. רכיבים ביוטיים כוללים את כל האורגניזמים החיים, והם מסווגים עוד על פי תפקידם: יצרנים, כגון:

• בַּקטֶרִיָה
  
• פטריות

רכיבים אביוטיים, המכונים גם גורמים אביוטיים, כוללים את המאפיינים הלא-חיים השונים המשפיעים חיי הרכיבים הביוטיים - למשל, מה הם אוכלים, היכן הם מוצאים מים ואיך הם שורדים קשים מזג אוויר.

רכיבים אביוטיים מכסים מגוון רחב של תנאים פיזיקליים, כימיים ואקלימיים. המרכיבים האביוטיים הדומיננטיים במערכות אקולוגיות רבות הם דפוסי מזג אוויר או מושפעים מדפוסי מזג אוויר - אורגניזמים בסביבות טבעיות חייבים לסבול את מזג האוויר בכל יום בשנה; לרובם אין יכולת ליצור לעצמם מיקרו אקלים נוח. דוגמאות מכילות:

• טמפרטורות הסביבה
  
• וריאציות עונתיות
  
• מִשׁקָע
  
• אוֹר שֶׁמֶשׁ
  
• רוּחַ
  
• לחות יחסית

מאפייני קרקע - כמו מרקם, תוכן חומרים אורגניים והרכב מינרלים - הם גם גורמים אביוטיים קריטיים במערכות אקולוגיות ארציות רבות. גורמים אביוטיים כמו ההרכב הכימי ותכולת התזונה במים ממלאים תפקיד דומה במערכות אקולוגיות במים.

דפוסי המשקעים של המישורים האמריקניים היו מרכיבים אביוטיים חשובים במערכות האקולוגיות המקומיות בערבה באותם אזורים. במישורים הגדולים, המורכבים מאזורים כמו קנזס המערבית ורוב נברסקה, יש משקעים ממוצעים נמוכים למדי, לרוב פחות מ -16 סנטימטרים בשנה. משקעים נמוכים אלה - יחד עם מאפיינים אביוטיים אחרים כמו אדמה עשירה נדירה וחורפים סוערים - הובילו למאפיינים ביוטיים מעניינים. לדוגמא, עצים התקשו להתבסס באופן טבעי במהלך קיץ עם תקופות בצורת ארוכות. כתוצאה מכך, עצים צמחו בעיקר ליד גופי מים, ושאר הארץ התפתחו למרחב עצום של עשבים רב שנתיים הסובלים מבצורת.

הכימיקלים הנמצאים בגוף מים משפיעים ישירות על אורגניזמים ימיים שיהיו רבים ביותר. לדוגמא, חנקן הוא חומר מזין מינרלי חיוני לצמחי מים ורכיב בחלבון הדרוש לצרכנים כמו דגים. ציאנובקטריות משגשגות לעיתים קרובות בבריכות חסרות חנקן מכיוון שהן יכולות לספוג חנקן מהאספקה ​​הבלתי מוגבלת כמעט באטמוספירה. זרחן הוא גם חומר מזין חיוני, ורמות הזרחן הנמוכות באופן טבעי בגופי מים רבים מסייעות להגביל את צמיחתן של האצות. כאשר גשמים עזים מביאים נגר עשיר בזרחן לבריכה, אצות עשויות לפרוח על חשבון צמחי מים אחרים.