¿Cuál es la parte más importante de nuestro planeta, la principal razón por la que la Tierra es diferente de todos los demás planetas del sistema solar? Si se hiciera esta pregunta a 10 científicos medioambientales diferentes, probablemente darían 10 respuestas diferentes. Cada científico podría empezar con su tema favorito, desde la tectónica de placas hasta los bosques tropicales y otros. Sin embargo, al final, su descripción colectiva probablemente tocaría todas las características y sistemas principales de nuestro planeta. Resulta que ninguna característica es más importante que las demás: cada una desempeña un papel vital en el funcionamiento y la sostenibilidad del sistema terrestre.
En la Tierra hay cinco sistemas o esferas principales. El primer sistema, la geosfera, consiste en el interior y la superficie de la Tierra, ambos formados por rocas. La parte limitada del planeta que puede albergar seres vivos comprende el segundo sistema; estas regiones se denominan biosfera. En el tercer sistema se encuentran las zonas de la Tierra que están cubiertas por enormes cantidades de agua, denominadas hidrosfera. La atmósfera es el cuarto sistema, y es una envoltura de gas que mantiene el planeta caliente y proporciona oxígeno para la respiración y dióxido de carbono para la fotosíntesis. Por último, está el quinto sistema, que contiene enormes cantidades de hielo en los polos y en otros lugares, constituyendo la criosfera. Estos cinco enormes y complejos sistemas interactúan entre sí para mantener la Tierra tal y como la conocemos.
Cuando se observa desde el espacio, una de las características más evidentes de la Tierra es su abundante agua. Aunque el agua líquida está presente en todo el planeta, la gran mayoría del agua de la Tierra, un enorme 96,5%, es salina (salada) y no es agua que los humanos, y la mayoría de los otros animales, puedan beber sin procesar. Toda el agua líquida de la Tierra, tanto dulce como salada, constituye la hidrosfera, pero también forma parte de otras esferas. Por ejemplo, el vapor de agua de la atmósfera también se considera parte de la hidrosfera. El hielo, al ser agua congelada, forma parte de la hidrosfera, pero recibe su propio nombre, criosfera. Puede parecer que los ríos y los lagos son más comunes que los glaciares y los icebergs, pero alrededor de tres cuartas partes de toda el agua dulce de la Tierra están encerradas en la criosfera.
Los sistemas de la Tierra no sólo se superponen, sino que también están interconectados; lo que afecta a uno puede afectar a otro. Cuando una parcela de aire en la atmósfera se satura de agua, las precipitaciones, como la lluvia o la nieve, pueden caer a la superficie de la Tierra. Esas precipitaciones conectan la hidrosfera con la geosfera al favorecer la erosión y la meteorización, procesos superficiales que descomponen lentamente las grandes rocas en otras más pequeñas. Con el tiempo, la erosión y la meteorización transforman grandes trozos de roca -o incluso montañas- en sedimentos, como arena o barro. La criosfera también puede participar en la erosión, ya que los grandes glaciares arrastran trozos de roca del lecho rocoso que hay debajo. La geosfera incluye todas las rocas que componen la Tierra, desde la roca parcialmente derretida que se encuentra bajo la corteza, hasta las antiguas e imponentes montañas, pasando por los granos de arena de una playa.
Tanto la geosfera como la hidrosfera proporcionan el hábitat para la biosfera, un ecosistema global que engloba a todos los seres vivos de la Tierra. La biosfera se refiere a la parte relativamente pequeña del entorno de la Tierra en la que pueden sobrevivir los seres vivos. Contiene una amplia gama de organismos, incluyendo hongos, plantas y animales, que viven juntos como una comunidad. Los biólogos y ecologistas llaman a esta variedad de vida biodiversidad. Todos los seres vivos de un entorno se denominan factores bióticos. La biosfera también incluye factores abióticos, los elementos no vivos que los organismos necesitan para sobrevivir, como el agua, el aire y la luz.
La atmósfera -una mezcla de gases, principalmente nitrógeno y oxígeno junto con otros menos abundantes como el vapor de agua, el ozono, el dióxido de carbono y el argón- también es esencial para la vida en la biosfera. Los gases atmosféricos colaboran para mantener las temperaturas globales dentro de límites habitables, proteger la superficie de la Tierra de la dañina radiación ultravioleta del sol y permitir que los seres vivos prosperen.
Está claro que todos los sistemas de la Tierra están profundamente interrelacionados, pero a veces esta conexión puede llevar a consecuencias dañinas, aunque no intencionadas. Un ejemplo concreto de interacción entre todas las esferas es el consumo humano de combustibles fósiles. Los depósitos de estos combustibles se formaron hace millones de años, cuando las plantas y los animales -todos ellos parte de la biosfera- murieron y se descompusieron. En ese momento, sus restos se comprimieron dentro de la Tierra para formar carbón, petróleo y gas natural, pasando así a formar parte de la geosfera. Ahora, los humanos -miembros de la biosfera- queman estos materiales como combustible para liberar la energía que contienen. Los subproductos de la combustión, como el dióxido de carbono, acaban en la atmósfera. Allí contribuyen al calentamiento global, cambiando y estresando la criosfera, la hidrosfera y la biosfera.
Las numerosas interacciones entre los sistemas de la Tierra son complejas y se producen constantemente, aunque sus efectos no siempre son evidentes. Hay algunos ejemplos extremadamente dramáticos de interacción de los sistemas de la Tierra, como las erupciones volcánicas y los tsunamis, pero también hay cambios lentos y casi indetectables que alteran la química de los océanos, el contenido de nuestra atmósfera y la biodiversidad microbiana del suelo. Cada parte de este planeta, desde el núcleo interno de la Tierra hasta la parte superior de la atmósfera, tiene un papel en hacer que la Tierra sea el hogar de miles de millones de formas de vida.