Et økosystem er et samfunn av levende organismer og de livløse (abiotiske) faktorene i miljøet der samfunnet finnes.
Et økosystem kan være lite – som en pytt, større – som en skog, eller sies å omfatte hele biosfæren, det vil si den del av Jorden (jord, vann, luft) der levende organismer kan eksistere. Økosystem er et viktig begrep innen fagfeltet økologi.
Nisjer og funksjoner
Det sted en art eller et individ finnes, kalles dets habitat; det sted et samfunn av organismer finnes, kalles biotop. Men hvert individ eller hver art har ikke bare et bestemt sted det lever, det har også en bestemt funksjon eller rolle i et økosystem, en bestemt nisje.
Organismene i et økosystem kan grupperes etter sin funksjon i autotrofe og heterotrofe organismer. De autotrofe organismene (slik som de fleste planter, som har fotosyntese) kan bygge opp organisk stoff fra enkelte uorganiske forbindelser. De heterotrofe organismene (dyr, sopp, de fleste bakterier) er avhengige av organisk stoff for liv og vekst.
De grønne plantenes produksjon (bruttoprimærproduksjon) går dels til plantenes egen ånding (respirasjon), dels til deres vekst og formering (nettoprimærproduksjon). Nettoprimærproduksjonen er hva de planteetende (herbivore) dyrene kan leve av. Disse kalles primære konsumenter, mens kjøttetende dyr er sekundære konsumenter. Nedbryterne (vesentlig sopp og bakterier) lever av døde planter og dyr og frigjør derved igjen uorganiske forbindelser slik at kretsløpet blir sluttet.
Næringskjeder og næringsnett
De forskjellige organismene i et økosystem danner på denne måten en næringskjede eller et næringsnett, og de kan grupperes i forskjellige næringstrinn, eller trofiske nivåer. Den som spiser er på høyere næringstrinn enn den som blir spist.
Ved hver overføring av energi til et nytt trofisk nivå forsvinner energi fra systemet, og i alminnelighet kan man si at bare 10 % av energien i et nivå er tilgjengelig for organismene i det neste. Av denne grunn består næringskjeder oftest ikke av flere enn 3–4 ledd. Da mest energi er tilgjengelig for de første leddene i kjeden, vil det for eksempel være mer energi tilgjengelig for mennesker dersom de lever som vegetarianere, enn som kjøttetere.
Produktivitet
I de tidlige suksesjonstrinnene (se økologi) er produksjonen i samfunnet større enn respirasjonen, og det dannes et overskudd av organisk stoff. I sitt jordbruk forsøker derfor mennesket å holde sine plantekulturer på et tidlig suksesjonstrinn, samtidig som flest mulig sidekjeder i næringsnettet kuttes ut ved at det dyrkes store arealer med bare ett planteslag, monokulturer.
Som eksempel på produktiviteten kan nevnes årlig nettoproduksjon, angitt i gram per m2, i noen økosystemer: åpent hav gjennomsnittlig 100, kystfarvann gjennomsnittlig 200, oppvellingsområder gjennomsnittlig 600, korallrev 4900, temperert barskog 1500, maisåker (USA) 2500–4000, sukkerrør (Java) 9400.
Stoffenes kretsløp
De forskjellige grunnstoffene (fosfor, nitrogen og lignende) og kjemiske forbindelsene (for eksempel vann) har karakteristiske kretsløp i et økosystem. Det er viktig for økosystemets funksjon at stoffer ikke lagres og unndras organismen, slik det for eksempel skjer når fosfor lagres i dyphavssedimenter.
I andre tilfeller kan giftige stoffer (for eksempel DDT) akkumuleres i organismene etter hvert som vi kommer videre i næringskjeden. Studiet av stoffenes kretsløp, deres akkumulering og virkning på økosystemet er viktig for forståelsen av forurensningenes virkning i naturen.