Die Energie in Gewässerökosystemen kommt primär aus Produzenten wie Algen, Wasserpflanzen und mikrobiellem Plankton. Diese nutzen Lichtenergie, um chemische Bindungen aufzubauen, wodurch Biomasse entsteht. Konsumenten auf verschiedenen Niveaus ernähren sich davon; Destruenten recyceln organische Stoffe. Nährstoffe, Sedimente und organische Substanz zirkulieren über Nahrungsketten, Sedimentation und Abbauprozesse. Die Habitatvielfalt, Strömung, Tiefe und Lichtbedingungen formen ökologische Nischen und Biodiversität.
Fließgewässer weisen charakteristische Merkmale wie Durchfluss, Erosion, Transport von Sedimenten und Auenlandschaften auf. Stillgewässer zeigen Schichtung, geringen Wasseraustausch und saisonale Veränderungen in Temperatur und Nährstoffen. Feuchtgebiete wie Moore und Sumpfgebiete fungieren als Wasserfilter, speichern Kohlenstoff und liefern Lebensraum für spezialisierte Arten. Küsten- und Meeresökosysteme umfassen Küstengewässer, Seegraswiesen, Mangroven und Korallenriffe, die von Salinität, Gezeiten und Strömungen geprägt sind.
Gewässerökosysteme liefern essenzielle Ökosystemdienstleistungen, darunter Reinigung von Schadstoffen, Regulierung von Wasserständen, Kohlenstoffspeicherung und Lebensraumvielfalt. Sie reagieren empfindlich auf Umweltbelastungen wie Verschmutzung, Eutrophierung, Übernutzung und invasive Arten; der Klimawandel verstärkt diese Effekte. Schutz- und Managementmaßnahmen umfassen Renaturierungsprojekte, nachhaltige Wasserbewirtschaftung, Monitoring von Wasserqualität und Biodiversität sowie rechtliche Regelungen wie die Gewässerrahmenrichtlinie und nationale Schutzgebiete. Ziel ist die Erhaltung bzw. Wiederherstellung der Struktur, Funktion und Resilienz der Ökosysteme.