Raziskovanje štirih krog Zemlje

Območje v bližini zemlje lahko razdelimo na štiri medsebojno povezane sfere: litosfero, hidrosfero, biosfero in atmosfero. Zamislite si jih kot štiri medsebojno povezane dele, ki sestavljajo celoten sistem; v tem primeru življenja na zemlji. Okoljski znanstveniki ta sistem uporabljajo za razvrščanje in preučevanje organskih in anorganskih materialov, ki jih najdemo na planetu.

Litosfera, ki jo včasih imenujemo geosfera, se nanaša na vse zemeljske kamnine. Vključuje plašč planeta in skorjo, dve najbolj zunanji plasti. Balvani Mount Everest, peski Miami Beacha in lava izbruhne s Havajske gore Kilauea so vse komponente litosfere.

Dejanska debelina litosfere se močno razlikuje in se lahko giblje od približno 40 km do 280 km.Litosfera se konča v trenutku, ko minerali v zemeljski skorji začnejo izražati viskozno in tekoče vedenje. Natančna globina, na kateri se to zgodi, je odvisna od kemične sestave zemlje, pa tudi od toplote in tlaka, ki deluje na material.

Litosfera je razdeljena na približno 12 glavnih tektonskih plošč in več manjših plošč, ki se med seboj prilegajo kot sestavljanka. Glavne plošče vključujejo Evroazijsko, Indo-Avstralsko, Filipinsko, Antarktično, Pacifično, Kokosovo, Juan de Fuca, Severnoameriško, Karibsko, Južnoameriško, Škotsko in afriško ploščo.

Te plošče niso pritrjene; počasi se premikajo. Trenje, ki nastane, ko se tektonske plošče potisnejo druga ob drugo, povzroči potrese, vulkane in nastanek gora in oceanskih jarkov.

Hidrosfero sestavlja vsa voda na planetu ali v njegovi bližini. To vključuje oceane, reke in jezera, pa tudi podzemne vodonosnike in vlago v vzdušje. Znanstveniki skupno ocenjujejo na približno 1,3 milijarde kubičnih kilometrov.

Več kot 97% vode Zemlje najdemo v njenih oceanih.Preostanek je sladka voda, katere dve tretjini je zamrznjeno znotraj zemeljskih polarnih regij in gorskih snežnih odej. Zanimivo je, da čeprav voda pokriva večino površine planeta, voda predstavlja le 0,023% celotne Zemljine mase.

Voda planeta ne obstaja v statičnem okolju, spreminja se v obliki, ko se giblje skozi hidrološki cikel. Pada na zemljo v obliki dežja, prodira v podzemne vodonosnike, se dviga na površje izvirov ali izvira iz porozne kamnine in teče od majhnih potokov do večjih rek, ki se izpraznijo v jezera, morja in oceane, kjer nekaj izhlapi v ozračje, da začne cikel na novo.

Biosfero sestavljajo vsi živi organizmi: rastline, živali in enocelični organizmi. Večji del zemeljskega življenja planeta najdemo v območju, ki se razteza od 3 metra pod zemljo do 30 metrov nad njim. V oceanih in morjih večina vodnega življenja naseljuje območje, ki se razteza od površine do približno 200 metrov spodaj.

Toda nekatera bitja lahko živijo daleč zunaj teh območij: za nekatere ptice je znano, da v določenih okoliščinah letijo kar 7000 metrov nad zemljo.Na drugi strani spektra je bilo najdeno polži Mariana, ki živi v globini pod 6000 metrov v Marijanskem rovu.Znano je, da mikroorganizmi preživijo tudi čez celoten obseg.

Biosfera je sestavljena iz biomi, ki so območja, na katerih lahko najdemo rastline in živali podobne narave. Puščava s svojimi kaktusi, peskom in kuščarji je en primer bioma. Koralni greben je še en.

Vzdušje je telo plinov, ki obdaja naš planet, in ga drži zemeljska gravitacija. Večina našega ozračja se nahaja blizu zemeljskega površja, kjer je najbolj gosto. Zrak našega planeta je 79% dušika in nekaj manj kot 21% kisika; preostalo majhno količino sestavljajo argon, ogljikov dioksid in drugi plini v sledovih.

Vzdušje se dviga na približno 10.000 kilometrov višine in je razdeljeno na štiri cone. Troposfera, kjer najdemo približno tri četrtine vse atmosferske mase, se razteza od približno 8 do 14,5 kilometra nad zemeljskim površjem. Nad tem leži stratosfera, ki se dviga na 50 kilometrov nad planetom. Sledi mezofera, ki se razprostira na približno 85 kilometrih nad zemeljskim površjem. Termosfera se dvigne na približno 600 kilometrov nad zemljo, nato pa na koncu eksosfera, najbolj oddaljena plast. Onkraj eksofere leži vesolje.

Vse štiri krogle so lahko in pogosto prisotne na enem mestu. Na primer, kos zemlje bo vseboval minerale iz litosfere. Poleg tega bodo v vlagi prisotni elementi hidrosfere kot vlaga v zemlji, biosfera kot žuželke in rastline ter celo ozračje kot žepi zraka med koščki zemlje. Celoten sistem je tisto, kar sestavlja življenje, kot ga poznamo na Zemlji.