Qual è la parte più importante del nostro pianeta, la ragione principale per cui la Terra è diversa da tutti gli altri pianeti del sistema solare? Se questa domanda venisse posta a 10 diversi scienziati ambientali, probabilmente darebbero 10 risposte diverse. Ogni scienziato potrebbe iniziare con il suo argomento preferito, dalla tettonica a placche alle foreste pluviali e oltre. Alla fine, però, la loro descrizione collettiva toccherebbe probabilmente tutte le principali caratteristiche e sistemi del nostro pianeta. Si scopre che nessuna singola caratteristica è più significativa delle altre – ognuna gioca un ruolo vitale nella funzione e nella sostenibilità del sistema terrestre.
Ci sono cinque sistemi principali, o sfere, sulla Terra. Il primo sistema, la geosfera, consiste nell’interno e nella superficie della Terra, entrambi costituiti da rocce. La parte limitata del pianeta che può sostenere gli esseri viventi comprende il secondo sistema; queste regioni sono chiamate biosfera. Nel terzo sistema ci sono le aree della Terra che sono coperte da enormi quantità di acqua, chiamate idrosfera. L’atmosfera è il quarto sistema, ed è un involucro di gas che mantiene il pianeta caldo e fornisce ossigeno per la respirazione e anidride carbonica per la fotosintesi. Infine, c’è il quinto sistema, che contiene enormi quantità di ghiaccio ai poli e altrove, costituendo la criosfera. Tutti e cinque questi enormi e complessi sistemi interagiscono l’uno con l’altro per mantenere la Terra come la conosciamo.
Quando si osserva dallo spazio, una delle caratteristiche più evidenti della Terra è la sua abbondante acqua. Anche se l’acqua liquida è presente in tutto il mondo, la stragrande maggioranza dell’acqua sulla Terra, un enorme 96,5%, è salina (salata) e non è acqua che gli esseri umani, e la maggior parte degli altri animali, possono bere senza essere trattati. Tutta l’acqua liquida sulla Terra, sia dolce che salata, costituisce l’idrosfera, ma è anche parte di altre sfere. Per esempio, anche il vapore acqueo nell’atmosfera è considerato parte dell’idrosfera. Il ghiaccio, essendo acqua congelata, fa parte dell’idrosfera, ma gli viene dato un nome proprio, la criosfera. Fiumi e laghi possono sembrare più comuni dei ghiacciai e degli iceberg, ma circa tre quarti di tutta l’acqua dolce della Terra è rinchiusa nella criosfera.
Non solo i sistemi della Terra si sovrappongono, ma sono anche interconnessi; ciò che colpisce uno può influenzare un altro. Quando un pacchetto d’aria nell’atmosfera si satura d’acqua, le precipitazioni, come la pioggia o la neve, possono cadere sulla superficie terrestre. Queste precipitazioni collegano l’idrosfera con la geosfera promuovendo l’erosione e gli agenti atmosferici, processi superficiali che lentamente scompongono le rocce grandi in quelle più piccole. Nel tempo, l’erosione e gli agenti atmosferici trasformano grandi pezzi di rocce – o persino montagne – in sedimenti, come sabbia o fango. Anche la criosfera può essere coinvolta nell’erosione, quando i grandi ghiacciai raschiano pezzi di roccia dalla roccia sottostante. La geosfera comprende tutte le rocce che compongono la Terra, dalla roccia parzialmente fusa sotto la crosta, alle antiche montagne torreggianti, ai granelli di sabbia su una spiaggia.
Sia la geosfera che l’idrosfera forniscono l’habitat per la biosfera, un ecosistema globale che comprende tutti gli esseri viventi sulla Terra. La biosfera si riferisce alla parte relativamente piccola dell’ambiente terrestre in cui gli esseri viventi possono sopravvivere. Contiene una vasta gamma di organismi, compresi funghi, piante e animali, che vivono insieme come una comunità. I biologi e gli ecologisti si riferiscono a questa varietà di vita come biodiversità. Tutti gli esseri viventi in un ambiente sono chiamati i suoi fattori biotici. La biosfera include anche i fattori abiotici, le cose non viventi di cui gli organismi hanno bisogno per sopravvivere, come l’acqua, l’aria e la luce.
Anche l’atmosfera – una miscela di gas, principalmente azoto e ossigeno insieme a gas meno abbondanti come il vapore acqueo, l’ozono, l’anidride carbonica e l’argon – è essenziale per la vita nella biosfera. I gas atmosferici lavorano insieme per mantenere le temperature globali entro limiti vivibili, proteggono la superficie della Terra dalle dannose radiazioni ultraviolette del sole e permettono agli esseri viventi di prosperare.
È chiaro che tutti i sistemi della Terra sono profondamente intrecciati, ma a volte questa connessione può portare a conseguenze dannose, ma non volute. Un esempio specifico di interazione tra tutte le sfere è il consumo umano di combustibili fossili. I depositi di questi combustibili si sono formati milioni di anni fa, quando piante e animali – tutti parte della biosfera – sono morti e si sono decomposti. A quel punto, i loro resti furono compressi all’interno della Terra per formare carbone, petrolio e gas naturale, diventando così parte della geosfera. Ora, gli umani – membri della biosfera – bruciano questi materiali come combustibile per liberare l’energia che contengono. I sottoprodotti della combustione, come l’anidride carbonica, finiscono nell’atmosfera. Lì, contribuiscono al riscaldamento globale, cambiando e stressando la criosfera, l’idrosfera e la biosfera.
Le molte interazioni tra i sistemi della Terra sono complesse, e avvengono costantemente, anche se i loro effetti non sono sempre ovvi. Ci sono alcuni esempi estremamente drammatici di interazione tra i sistemi della Terra, come le eruzioni vulcaniche e gli tsunami, ma ci sono anche cambiamenti lenti e quasi impercettibili che alterano la chimica degli oceani, il contenuto della nostra atmosfera e la biodiversità microbica del suolo. Ogni parte di questo pianeta, dal nucleo interno della Terra alla cima dell’atmosfera, ha un ruolo nel rendere la Terra la casa di miliardi di forme di vita.