Die Erforschung von Ökosystemen ist eine große, gemeinschaftliche Aufgabe, bei der riesige Datenmengen erzeugt und integriert werden. Große Mengen von Daten zu Genen, Proteinen und anderen biochemischen Stoffen, Mirkoskopiebilder mit Informationen zu Zellen und Strukturen, aber auch physikalische und chemische Parameter liefern uns Informationen über die Umwelt. Die Daten werden vor Ort, im jeweiligen Ökosystem, gesammelt, aber auch durch Experimente im Labor erzeugt. Die Stärke des Ökosystem-Ansatzes liegt darin, dass er ein breites Spektrum an großen Datensätzen zusammenführt und sie für Analysen, Modelle und Zukunftsprognosen nutzt.

Einige Ökosystem-Studien untersuchen die Entwicklung neuer Viren und die Antibiotikaresistenz von Bakterien. Dafür studieren Forschende Mikroben in ihrer natürlichen Umgebung, aber auch in künstlichen Laboreinrichtungen. Im Labor können sie die Einflüsse von Außen simulieren und gezielt ändern und die Ergebnisse messen. Dieser duale Ansatz hilft zu verstehen, wie Gene in unter wechselnden Umweltbedingungen unterschiedlich gesteuert werden, wie Mikroorganismen Gene untereinander übertragen und welche Abhängigkeiten und Beziehungen Lebewesen verbinden. Hauptziel ist es, zu versthen, wie menschliche Aktivitäten die Entwicklung mikrobieller Ökosysteme und die Entstehung neuer Krankheiten beeinflussen.

Ökosystem-Studien untersuchen die Mechanismen und Auswirkungen der größten Probleme, denen sich die Weltgemeinschaft stellen muss: Umweltverschmutzung durch Mikroplastik und durch Pestizide, das Aufkommen antibiotikaresistente Bakterien, das Artensterben, der CO2-Anstieg in der Atmosphäre und der Klimawandel. Ein besseres Verständnis führt zu potenziellen Lösungen und hoffentlich zu einer größeren Motivation zu handeln.