Suomalaiset vesistöt aina pienistä puroista ja lammista suuriin jokiin ja järviin vaihtelevat suuresti olosuhteiltaan niin tilassa kuin ajassakin. Etelässä vesistöt ovat keskimäärin ravinteisempia kuin pohjoiseen siirryttäessä, ja vastaava säännönmukaisuus on havaittavissa myös siirryttäessä lännestä itään. Veden lämpötila on luonnollisesti keskimäärin korkeampi etelässä kuin pohjoisessa. Maantieteellisen sijainnin mukaan muuttuvien olosuhteiden lisäksi on havaittavissa myös hyvin paljon pienialaista vaihtelua veden ravinnepitoisuudessa, happamuudessa, humuspitoisuudessa sekä fysikaalisissa tekijöissä, kuten vesistön koossa, pohjan koostumuksessa ja kasvillisuuden peittävyydessä. Myös suhteellinen korkeus ja sijainti maisemassa, mikä on nähtävissä esimerkiksi ympäristöolosuhteiden eroina ylempänä ja alempana maisemassa sijaitsevien järvien välillä, on usein korostunutta. Ylhäällä maisemassa olevat järvet ovat pienempiä, vähäravinteisempia ja humuspitoisempia kuin alempana maisemassa olevat järvet. Vastaavasti ylempänä maisemassa sijaitsevat latvapurot ovat kylmävetisempiä ja nopeammin virtaavia kuin alavirran suuret joet. Kuitenkin kaksi vierekkäistäkin puroa voi olla huomattavan erilaisia ympäristöolosuhteiltaan, mikä suurelta osin johtuu valuma-alueen olosuhteista. Karujen metsäisten valuma-alueiden purot ovat todennäköisesti vähäravinteisempia ja kirkasvetisempiä kuin soisten valuma-alueiden läpi virtaavat purot. Valuma-alueen ominaisuuksilla, kuten kallioperällä, maaperällä ja kasvillisuudella, onkin suuri vaikutus sekä järvi- että jokivesien abioottisiin olosuhteisiin. Valuma-alueen maankäytön muutos vaikuttaa suoraan ja epäsuoraan myös moniin järvialtaan tai jokiuoman ominaisuuksiin.
Eliöstön koostumus luonnollisesti seurailee suureksi osaksi ympäristön vaihtelua. Tämä johtuu paljolti siitä, että kullakin lajilla on oma ekologinen lokeronsa, ts. ne elottomat ja elolliset olosuhteet, joissa laji kykenee esiintymään ja lisääntymään. Eri lajeille oleellisia voivat olla eri ympäristötekijät, jotka rajoittavat niiden esiintymistä ja runsautta. Jotkin lajit ovat herkkiä ilmasto-olosuhteille, jolloin niiden levinneisyyttä ja runsautta rajoittavat esimerkiksi lämpötila tai kuivuus. Toisille lajeille tärkeämpiä ovat paikalliset ympäristöolosuhteet. Esimerkiksi happamuudelle herkät lajit häviävät tietyn kynnysarvon alapuolella, toiset lajit eivät kestä liian ravinteisia olosuhteita, ja tietyt lajit suosivat kivikkoista pohjaa liettyneen pohjan sijaan. Myös Suomessa on havaittu vesilajien reagoivan vastaavasti tietynlaisiin ympäristöolosuhteisiin, mutta lajien levinneisyyden selittäminen ja ennustaminen on haasteellista, koska eliöiden esiintymiseen vaikuttavat useat tekijät samanaikaisesti. Ympäristön vaihtelun lisäksi eliöiden esiintymiseen voivat vaikuttaa historialliset tekijät, kuten jääkaudet, järvien ja jokien virtaussuuntien muutokset, sekä ilmasto-olosuhteiden vaihtelut menneisyydessä. Lajien populaatiot hiipuvat jollain paikoilla ympäristön muuttuessa tai sattumavaraisten demografisten tekijöiden vaikutuksesta, mutta vastavuoroisesti yksilöt voivat levitä uusille suotuisille alueille ajan myötä. Lajien esiintyminen ja sitä kautta luonnon monimuotoisuuden säännönmukaisuudet ovat siten jatkuvassa muutoksessa eliöiden tullessa ja mennessä olosuhteiden muuttuessa.
Arktiset ja boreaaliset alueet vaikuttavat suhteellisen vähän muutetuilta verrattuna esimerkiksi etelämpänä Euroopassa oleviin alueisiin. Tietyssä määrin tämä pitääkin paikkansa, mutta ei muuta siitä tosiasiaa, että myös pohjoiset valuma-alueet ovat muokkautuneet ihmistoiminnan vaikutuksesta monella tavoin viimeisimmän jääkauden jälkeen. Metsästys, kalastus sekä muiden luonnonantimien keräily muuttivat osaltaan eliöstöä. Myöhemmin maatalouden laajentuessa ja ihmispopulaatioiden lisääntyessä paine valuma-alueisiin voimistui. Valtaosa ihmispopulaatioista on historiallisesti keskittynyt rannikoille sekä jokien että järvien rannoille. Syitä tähän on lukuisia, esimerkiksi helpot kulkuyhteydet rannikolla ja syvälle sisämaahan jokia pitkin sekä jokien ja järvien rehevien ranta-alueiden soveltuvuus maanviljelyyn ja karjankasvatukseen. Ravinnekuormitus vesistöihin on siten hiljalleen lisääntynyt vuosituhansien, vuosisatojen ja vuosikymmenten saatossa. Maatalouden vähentyessä ja valuma-alueiden metsittyessä viime vuosikymmeninä vesistöihin kohdistuvat paineet ovat muuttuneet. Metsätaloustoimenpiteet, kuten puunkorjuu ja maanmuokkaus, ovat kuormittaneet jokia ja järviä, koska käsiteltyjen alueiden vesitalous ja sitä kautta ravinteiden ja orgaanisen materiaalin kulkeutuminen vesistöihin on muuttunut. Tämän lisäksi kaupungistuminen on merkittävästi heikentänyt läheisten vesistöjen laatua viime vuosikymmeninä. Valuma-alueen maankäytön muutokset näkyvät siten myös vesien eliölajiston muutoksina, koska sitä kautta vesistöjen rantavyöhyke muuttuneessa tilassaan ei mahdollista eliöille sopivia olosuhteita tai siirtymistä paikasta toiseen. Lisäksi valuma-alueella tapahtuneet muutokset heijastuvat vesieliöissä epäsuorasti vesistöjen kemiallisten ja fysikaalisten muutosten seurauksena. Virtaavia vesiä suuresti muokannut tekijä on luonnollisesti myös jokien patoaminen vesivoiman tuotantoa varten. Padot estävät vesieliöiden vapaan liikkumisen vesistössä, mikä muuttuneiden ympäristöolosuhteiden lisäksi johtaa lopulta yksittäisten populaatioiden häviämiseen monilta paikoilta.
Miten luonnon monimuotoisuus, toimivat ekosysteemit ja ekosysteemipalvelut voitaisiin sovittaa pohjoisen luonnon käyttöön ja suojeluun? Vastaus tähän kysymykseen ei ole helppo, vaan edellyttää kokonaisvaltaista alueellista ja valuma-aluetason suunnittelua. Yksi vaihtoehto on yhdistää luonnonsuojelu ja ekosysteemien kunnostus siten, että kunnostettavat kohteet ihmisvaikutteisilla alueilla toimivat välittävinä kohteina suojelualueiden välillä. Tällä tavoin kunnostetut jokikohteet tai rantavyöhykkeet toimisivat eräänlaisina ’astinkivinä’, joiden kautta eliöiden liikkeet suojelualueiden välillä olisivat mahdollisia. Tämä on erityisen tärkeää lajeille, jotka ovat joko huonoja leviäjiä tai joiden elinympäristöjen laatu ja määrä on vähentynyt ihmisvaikutusten seurauksena. Kunnostettavia kohteita tulisikin siten ensisijaisesti valita läheltä suojelualueita ja suunnitella siten, että ne muodostaisivat laikkuverkoston erillisten laajempien suojelualueiden välille. Rakennettujen vesistöjen laitamille voitaisiin myös perustaa esimerkiksi lammaslaitumia, koska kyseiset alueet ovat jo lähes täysin ihmisen muokkaamia. Muokattuja alueita voitaisiinkin alkaa hoitamaan kulttuurimaisemina, joissa laidunnus ylläpitäisi monimuotoista ja uhanalaista niittyjen kasvi- ja hyönteislajistoa. Vastaavasti pölyttävien hyönteisten lukumäärät ja monimuotoisuus lisääntyisivät, jolloin lähialueiden pölytystä vaativat hyötykasvit tuottaisivat runsaampaa satoa. Kulttuurimaisemassa myös ihmisten luontoyhteyttä olisi mahdollista vaalia, koska ihmisen muokkaamat alueet ovat yleensä myös helposti saavutettavissa. Pohjoisten valuma-alueiden suunnittelu on siis merkittävä kokonaisuus, jossa voidaan samanaikaisesti huomioida luonnon monimuotoisuus, ekosysteemin toiminta, ekosysteemipalvelut ja ihmisen hyvinvointi.
Pohjoiset valuma-alueet ja vesistöt ovat tulevaisuuden valuuttaa. Ne mahdollistavat puhtaan juomaveden saannin, runsaat kalakannat ja monimuotoisen eliölajiston. Vaikka pohjoisilla valuma-alueilla sijaitsee vedenlaadultaan erinomaisia pohjavesiä, lähteitä, jokia ja järviä, vesien laatu on monin paikoin selvästi heikentynyt. Vesistöjen kuntoon ja vedenlaatuun voidaan kuitenkin vaikuttaa valuma-aluetasoisella suunnittelulla, kunnostuksella ja suojelulla. Eteläisemmät alueet Euroopassa ja muualla maailmassa kärsivät jo nyt kuivuuden ja ylikulutuksen aiheuttamasta vesivarojen niukkuudesta, mistä syystä valtioiden välille on odotettavissa sotia vedestä ja jokivesien sääntelystä. Samaan aikaan monikansalliset yritykset tavoittelevat kansallisten vesivarojen omistusoikeutta, mikä on paikoin johtanut suuriin ongelmiin ja kansalaisten oikeuksien polkemiseen. Täytyy toivoa, että vastaavaa kehitystä ei tapahdu Suomessa ja muualla pohjoisilla alueilla, jotta vesistöt ja vesivarat säilyvät kunkin maan kansallisomaisuutena, kuten ne on koettu jo historiallisista ajoista alkaen.