Siły, które w znacznym stopniu modyfikują strukturę i zasoby ekosystemów podczas dyskretnego zdarzenia, są uważane za zakłócenia ekologiczne. Często są dramatyczne, na przykład gdy wulkan wypluwa lawę przez lasy na zboczach gór lub tornado przedziera się przez prerię. W innych przypadkach są subtelniejsze: na przykład ciche pełzanie grzyba zabijającego drzewa. Jakkolwiek destrukcyjne mogą się wydawać, zakłócenia są normalnymi czynnikami środowiskowymi w biomach, które występują na dużą skalę zbiorowiska naturalne - tropikalne sawanny, arktyczna tundra i tym podobne - określone przez odrębne geologiczne i klimatyczne wpływy.
Podstawy zakłóceń ekologicznych
•••John Foxx/Stockbyte/Getty Images
Zakłócenia mają fundamentalne znaczenie w biomach i ekosystemach, głównie dlatego, że wpływają na sukcesję, czyli czasową zmianę zbiorowisk roślinnych w danym miejscu. „Reżim zaburzeń” ekosystemu to jego wzorzec zaburzeń w czasie, z ważnymi zmiennymi, w tym częstotliwością i interwałem powrotu zakłóceń, a także intensywnością i dotkliwością. Te dwa ostatnie nie są synonimami, chociaż są ogólnie powiązane: „Intensywność” odnosi się do energii zakłócenia -- prędkość wiatru podczas burzy, wydzielanie ciepła przez ogień – podczas gdy „dotkliwość” opisuje wielkość jego wpływu na ekosystem.
Pożar
•••Obrazy kreacji / kreacje / obrazy Getty
Pożary są głównym czynnikiem zakłócającym wiele biomów, zwłaszcza lasów, sawann, zarośli i łąk. Błyskawica jest częstą przyczyną, ale tak samo jest z ludzkim działaniem: przez tysiąclecia ludzie podpalali tereny wiejskie, aby poprawić siedliska dla zwierzyny łownej lub innej dzikiej żywności oraz pastwiska do wypasu zwierząt, a także oczyszczanie terenu, a wpływ antropogeniczny wydaje się mieć znaczenie w utrzymaniu takich ekosystemów, jak dębowe sawanny w dolinach Środkowego Zachodu i Pacyfiku Ameryka. Ekosystemy, które często płoną — takie jak lasy sosnowe ponderosa w regionie Intermountain West — często doświadczaj „pożarów naziemnych” o niskiej wadze, ponieważ między spaleniami nie ma zbyt wiele czasu, aby nagromadzić ogromne ilości paliwa. Inne społeczności naturalne doświadczają pożarów z dużo mniejszą częstotliwością, ale z dużo większą intensywnością. Ze względu na wysoką wilgotność tropikalne lasy deszczowe często nie płoną przez wieki, ale podczas przedłużającej się suszy może szaleć wielki pożar korony przez gęstą roślinność.
Burza
•••Obrazy Thinkstock/Stockbyte/Getty Images
W niektórych ekosystemach silne burze plasują się obok lub powyżej pożarów pod względem wpływu ekologicznego, a katastrofalne wiatry stanowią jedną z ich najbardziej godnych uwagi cech. Cyklony tropikalne są nałogowymi, gwałtownymi siłami w niektórych częściach tropików, subtropików i średnich szerokościach geograficznych. Na przykład huragany atlantyckie i karaibskie regularnie zostawiają swoje ślady od dżungli Ameryki Środkowej po lasy morskie na wschodnim wybrzeżu. Tornada i burze – gwałtowne poziome wiatry wyrzucane z dużych burz – są ważnymi zakłóceniami w lasach mieszanych środkowe i wschodnie Stany Zjednoczone, spłaszczając lokalne połacie drewna, a tym samym zapewniając mozaikę kolejnych etapów w całym region. Ulewne deszcze burzowe mogą skutkować powodziami – również osobną kategorią zaburzeń – które mogą zarówno zabijać rośliny, jak i zwierzęta oraz odkładać żyzne osady. Fale sztormowe, masywne podtopienia wywoływane przez burze tropikalne, mogą zatopić lub zniszczyć ekosystemy wysp barierowych i zagłuszać lasy przybrzeżne przez wtargnięcie słonej wody.
Erupcja wulkanu
•••Digital Vision./Photodisc/Getty Images
Jeśli pożary i burze są zaburzeniami silnie związanymi z klimatem, erupcje wulkanów są powiązane z zawirowaniami tektonicznymi, a zatem występują w całym spektrum biomów, od polarnych czap lodowych po lasy tropikalne. Niezależnie od tego, czy jest to wybuchowy wybuch stratowulkanu, wzbierający strumień błotny, czy wolno poruszająca się tafla bazaltowej lawy, ekosystemy znajdujące się na bezpośredniej ścieżce erupcji ulegają monumentalnym przeobrażeniom. Niemniej jednak sukcesja pierwotna – kolonizacja gołej ziemi przez porosty i rośliny – przebiega z łatwością. Nieregularności topograficzne mogą uchronić niektóre fragmenty ekosystemu przed zasypaniem przez lawę. Na przykład „kipuki” to wyspy lasu lub łąki odizolowane wśród strumieni lawy. Nazwa pochodzi od Hawajów, gdzie takie schronienia obejmują niektóre z najmniej zmodyfikowanych lasów tropikalnych archipelagu, ale odnosi się również do analogicznych sytuacji, takich jak kipuki na łąkach i zaroślach Kraterów Księżyca w Idaho lawy łóżka. Ekosystemy przybrzeżne z dala od wulkanu mogą nadal być dotknięte tsunami, ogromnymi falami czasami wywoływanymi przez erupcje łodzi podwodnych lub przepływy piroklastyczne wypływające do oceanu.