Das Gebiet in der Nähe der Erdoberfläche kann in vier miteinander verbundene Bereiche unterteilt werden: Lithosphäre, Hydrosphäre, Biosphäre und Atmosphäre. Stellen Sie sich diese vier miteinander verbundenen Teile vor, die in diesem Fall ein vollständiges System des Lebens auf der Erde bilden. Mit diesem System klassifizieren und untersuchen Umweltwissenschaftler die auf dem Planeten vorkommenden organischen und anorganischen Stoffe.
Die Lithosphäre, manchmal auch Geosphäre genannt, bezieht sich auf alle Gesteine der Erde. Es enthält den Mantel und die Kruste des Planeten, die beiden äußersten Schichten. Die Felsbrocken des Mount Everest, der Sand von Miami Beach und die aus Hawaiis Mount Kilauea ausbrechende Lava sind Bestandteile der Lithosphäre.
Die tatsächliche Dicke der Lithosphäre variiert erheblich und kann von ungefähr 40 km bis 280 km reichen. Die Lithosphäre endet an dem Punkt, an dem sich die Mineralien in der Erdkruste viskos und flüssig verhalten. Die genaue Tiefe, in der dies geschieht, hängt von der chemischen Zusammensetzung der Erde und der Wärme und dem Druck ab, die auf das Material einwirken.
Die Lithosphäre ist in 15 tektonische Platten unterteilt, die wie ein gezacktes Puzzle um die Erde passen: Afrikanisch, Antarktisch, Arabisch, Australisch, Karibisch, Kokos, Eurasisch, Indisch, Juan de Fuca, Nazca, Nordamerikanisch, Pazifisch, Philippinisch, Schottisch, und südamerikanisch.
Diese Platten sind nicht fixiert; Sie bewegen sich langsam. Die Reibung, die entsteht, wenn diese tektonischen Platten gegeneinander drücken, verursacht Erdbeben, Vulkane und die Bildung von Bergen und Ozeangräben.
Die Hydrosphäre besteht aus dem gesamten Wasser auf oder in der Nähe der Planetenoberfläche. Dies umfasst Ozeane, Flüsse und Seen sowie Grundwasserleiter und die Feuchtigkeit in der Atmosphäre. Wissenschaftler schätzen die Gesamtmenge auf über 1.300 Millionen Kubikfuß.
Mehr als 97 Prozent des Wassers der Erde befinden sich in den Ozeanen. Der Rest ist Süßwasser, von dem zwei Drittel in den Polarregionen der Erde und in den Schneedecken der Berge gefroren sind. Es ist interessant festzustellen, dass Wasser, obwohl es den größten Teil der Erdoberfläche bedeckt, nur 0,023 Prozent der Gesamtmasse der Erde ausmacht.
Das Wasser des Planeten existiert nicht in einer statischen Umgebung, es verändert seine Form, während es sich durch den Wasserkreislauf bewegt. Es fällt in Form von Regen auf die Erde, sickert in unterirdische Grundwasserleiter, steigt aus Quellen an die Oberfläche oder sickert aus porösem Gestein und fließt von kleinen Bächen in größere Flüsse, die in Seen, Meere und Ozeane münden, wo sich ein Teil davon befindet verdunstet in die Atmosphäre, um den Zyklus erneut zu beginnen.
Die Biosphäre besteht aus allen lebenden Organismen: Pflanzen, Tieren und einzelligen Organismen. Der größte Teil des terrestrischen Lebens des Planeten befindet sich in einer Zone, die sich von 3 Metern unter der Erde bis 30 Metern über der Erde erstreckt. In den Ozeanen und Meeren leben die meisten Wasserlebewesen in einer Zone, die sich von der Oberfläche bis in etwa 200 Meter Tiefe erstreckt.
Einige Lebewesen können jedoch weit außerhalb dieser Bereiche leben: Einige Vögel fliegen bekanntermaßen bis zu 8 Kilometer über der Erde, während einige Fische bis zu 8 Kilometer unter der Meeresoberfläche gefunden wurden. Es ist bekannt, dass Mikroorganismen weit über diese Bereiche hinaus überleben.
Die Biosphäre besteht aus Biomassen, in denen Pflanzen und Tiere ähnlicher Art zusammen vorkommen. Eine Wüste mit Kakteen, Sand und Eidechsen ist ein Beispiel für ein Biom. Ein Korallenriff ist ein anderes.
Die Atmosphäre ist der Körper aus Gasen, der unseren Planeten umgibt und von der Schwerkraft der Erde festgehalten wird. Der größte Teil unserer Atmosphäre befindet sich in der Nähe der Erdoberfläche, wo sie am dichtesten ist. Die Luft unseres Planeten besteht zu 79 Prozent aus Stickstoff und zu knapp 21 Prozent aus Sauerstoff. Die verbleibende geringe Menge besteht aus Argon, Kohlendioxid und anderen Spurengasen.
Die Atmosphäre selbst steigt auf ca. 10.000 km Höhe und ist in vier Zonen unterteilt. Die Troposphäre, in der etwa drei Viertel der gesamten atmosphärischen Masse zu finden sind, erstreckt sich von etwa 6 km über der Erdoberfläche bis zu 20 km. Dahinter liegt die Stratosphäre, die sich bis zu 50 km über dem Planeten erhebt. Als nächstes folgt die Mesosphäre, die sich etwa 85 km über der Erdoberfläche erstreckt. Die Thermosphäre steigt auf ungefähr 690 km über der Erde, dann schließlich die Exosphäre. Jenseits der Exosphäre liegt der Weltraum.
Alle vier Kugeln können und sind oft an einem Ort vorhanden. Beispielsweise enthält ein Stück Erde Mineralien aus der Lithosphäre. Zusätzlich werden Elemente der Hydrosphäre als Feuchtigkeit im Boden vorhanden sein, die Biosphäre als Insekten und Pflanzen und sogar die Atmosphäre als Luftblasen zwischen Bodenstücken. Das gesamte System macht das Leben aus, wie wir es auf der Erde kennen.