Биосфера объединяет живые организмы с атмосферой, гидросферой и верхними частями литосферы, где протекают жизненные процессы. Её границы размыты и зависят от обнаруживаемой активности, а не от одной неизменной высоты или глубины.
Как глобальная экосистема биосфера открыта для потока энергии и обменивается веществом с другими оболочками Земли; круговороты реальны, но не идеально замкнуты.
Логика урока
Солнечная энергия поддерживает большую часть первичной продукции; хемосинтез использует энергию химических реакций. Энергия проходит по трофическим сетям и рассеивается как тепло.
Вещество многократно переходит между резервуарами: организмами, атмосферой, океаном, почвой и породами; скорости потоков и время удержания различаются.
В круговороте воды испарение и транспирация переносят воду в атмосферу, конденсация создаёт облака, осадки возвращают воду на поверхность, а сток, инфильтрация и подземный перенос связывают сушу с водоёмами.
В кислородном цикле кислородный фотосинтез является крупным биологическим источником O₂, а аэробное дыхание, разложение, горение и другие процессы окисления его потребляют; растворённый кислород обменивается между водой и атмосферой.
В углеродном цикле фотосинтез связывает CO₂, дыхание и разложение возвращают его, обмен с океаном и захоронение связывают быстрый и медленный циклы.
В азотном цикле фиксация превращает N₂ в доступные соединения, аммонификация возвращает аммоний, нитрификация окисляет его, ассимиляция включает азот в биомассу, а денитрификация возвращает N₂.
Редуценты возвращают элементы органического вещества в доступные неорганические формы; без них вещества накапливались бы в остатках, а доступность элементов снижалась.
Человеческая деятельность может менять величину потоков быстрее, чем система компенсирует их, например переносить ископаемый углерод в атмосферу или избыток реактивного азота в воды.