Yeryüzündeki su ekosistemleri; tatlı su ekosistemleri (göl, akarsu, bataklık, yer altı suları) ve tuzlu su ekosistemleri (deniz, okyanus) olmak üzere iki ana gruba ayrılır. Su ekosistemleri, başta balıklar olmak üzere birçok canlı için yaşam alanıdır. Ayrıca bu ekosistemler, suyun döngüsü sayesinde atmosfer olaylarını, toprak yapısını ve karalarda yaşayan diğer canlı türlerini de etkiler.
En büyük su ekosistemi okyanuslardır. Okyanuslar, binlerce metre derinliğe kadar ulaşabilir. Ancak canlı türlerinin büyük çoğunluğu güneş ışınlarının erişebildiği ilk 100 metrelik derinlikte yaşar.
Okyanus ekosistemleri içerisinde çok farklı boyutlarda ekosistemler bulunur ve bu ekosistemlerin her birinde kendine özgü canlılar yaşar. Okyanuslarda biyoçeşitliliğin en zengin olduğu alanlar özellikle tropik kuşaklarda gelişen mercan resifleridir. Omurgasız ve kalker iskeletli ufak boyutlu hayvanlar sınıfında yer alan mercanlar, bulundukları denizlerde yaşayan diğer canlı türleri için en önemli barınma ve besin kaynağıdır (Fotoğraf 1.3).
Atmosferle sürekli ısı alışverişi hâlinde olan okyanuslar, Dünya iklimi üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Dokuzuncu sınıf coğrafya derslerinizden de hatırlayacağınız gibi sürekli rüzgârların etkisiyle oluşan sıcak ve soğuk okyanus akıntıları, gittikleri bölgelerin iklimini büyük ölçüde etkiler. Sıcak ve soğuk su akıntılarının karşılaştığı yerler de biyoçeşitlilik açısından çok zengindir. Bu durumun nedeni okyanus akıntılarının karşılaştığı alanlarda plankton adı verilen bitkisel ya da hayvansal tek hücrelilerin bol miktarda bulunmasıdır. Planktonlar küçük balıklardan balinalara kadar birçok canlının besin kaynağıdır (Fotoğraf 1.4).
Okyanusların ve denizlerin iklime bir diğer etkisi aerosol adı verilen deniz tuzları sayesinde gerçekleşir. Dalgaların çarpışması sonucu patlayan su damlacıkları içerisindeki tuz kristalleri atmosfere geçer. Bu kristaller yoğuşma olayının gerçekleşmesini ve bulutların oluşumunu sağlar. Yağmur damlaları da yeryüzüne düşerken havada asılı olan bu kristalleri yakalayarak toprağa ulaştırır. Bu yolla toprağa karışan aerosoller toprağın verimini de artırır.
Akarsular da su ekosisteminin önemli bir parçasıdır (Fotoğraf 1.5). Birçok canlı için yaşam alanı oluşturan akarsular, yağışla birlikte karalara düşen suları tekrar denizler ve okyanuslara taşır ve böylece su döngüsünün devamını sağlar. Akarsularda eğimin azaldığı yani suyun durgunlaştığı alanlarda biyoçeşitlilik artar. Özellikle akarsuyun denize döküldüğü delta alanlarında tatlı ve tuzlu suyun birbirine karışması sonucu bitki ve hayvan türleri bakımından çok zengin bir alan oluşur. Akarsuların taşıdığı elementler ile denizin besin kaynaklarının bu alanlarda karışması sözü edilen zenginliği artıran en önemli faktördür.
Göl ve bataklık gibi kara içlerindeki durgun su kütleleri de su ekosistemlerinin önemli parçaları arasındadır. Göl suları, bulundukları ortama göre belirgin fiziksel ve kimyasal farklılıklara sahiptir. Kapalı havzalarda yer alan göllerin suları, arazinin jeolojik yapısına bağlı olarak tuzlu ya da acımsıdır. Sularını bir gideğen aracılığıyla boşaltabilen göllerin suları ise tatlıdır ve bu tip göllerde ekosistem çok daha zengindir. Tatlı suya sahip göl ve bataklık ekosistemlerinde bitkisel ve hayvansal planktonlar, bakteri ve mantarlar, mikroskobik canlılar, kurbağalar, sinekler, larvalar, balıklar, çeşitli kuşlar, balıkçıllar, çeşitli böcekler, ördek, yılan, çekirge gibi hayvanlar ile sazlıklar, nilüfer, eğrelti otu, atkuyruğu ve nergis türü bitkiler bulunur (Fotoğraf 1.6). Göl ekosistemlerinin özelliklerini, gölün fiziksel ve kimyasal özellikleri belirler. Besin üretimini sağlayan fotosentez için Güneş ışığı gereklidir. Güneş ışığının etkisi belirli bir derinliğe kadar ulaşabildiğinden fotosentez olayı da gölün derinliklerine doğru gidildikçe azalır. Bu nedenle göllerin yüzeye yakın kesimlerinde besin üretimi, tüketiminden daha fazladır. Göl sularındaki sıcaklık farkı, suyun yoğunluğunu değiştirerek göl sularının dikey doğrultuda hareket etmesini sağlar. Bu hareket, besin ve oksijenin derinlere inmesini sağlar. Su sıcaklığındaki belirgin ve hızlı değişimler, kirlilik ve aşırı avlanma gibi birçok, etken göl ekosistemlerinin bozulmasına neden olur.
Yapay göller de (barajlar) su ekosisteminin parçaları arasındadır. İnsanlar tarafından kurulan barajlar, bulundukları bölgenin ekosistemini önemli ölçüde etkiler. Akarsular üzerinde barajların inşa edilmesiyle birlikte akarsu vadisinin bir kısmı göl hâline gelir. Böylece nehrin iki yakası arasındaki canlı etkileşimi azalır. Akarsuyun getirdiği organik ve inorganik materyalin baraj tabanında birikmesi sonucu barajdaki biyoçeşitlilik artarken barajdan sonraki akarsu yatağındaysa canlı çeşitliliği azalır.