Los subsistemas terrestres: atmósfera, hidrosfera, geosfera y biosfera

Dentro del sistema terrestre se pueden diferenciar varios subsistemas naturales que interaccionan entre si, son los siguientes:

  • Atmósfera: es la envoltura gaseosa de la Tierra, que se originó por desgasificación de las rocas durante la fusión del planeta primitivo. Su composición original debía ser muy diferente a la actual: sin oxígeno, con gran cantidad de nitrógeno y CO2 y enormes cantidades de vapor de agua. Como veremos más adelante, la actividad fotosintética de los seres vivos cambiaría su composición de manera fundamental: apareció el oxígeno y se redujo la concentración de CO2 por la fijación durante la fotosíntesis.
  • Hidrosfera: es la capa discontinua de agua que envuelve la superficie sólida del planeta. Comprende fundamentalmente el agua líquida, continental y oceánica, y el hielo glaciar, aunque una pequeña cantidad forma parte de la atmósfera (vapor de agua) y de los seres vivos. La hidrosfera se originó por condensación del vapor de agua de la atmósfera al enfriarse el planeta. La acción de la energía solar sobre los océanos formados inició el ciclo del agua.

Como gran parte del CO2 atmosférico pasaría debido a las precipitaciones a los océanos, en el agua oceánica reaccionaría con otros compuestos y daría lugar a las rocas carbonatadas como la caliza. Así la atmósfera se empobreció en CO2, mientras que el N2, menos reactivo e insoluble, quedaría como componente mayoritario.

  • Geosfera: es la parte sólida del planeta, formada por un núcleo denso y metálico, un manto rocoso y una corteza de rocas más ligeras, debido a la diferencia gravitatoria de los materiales terrestres. Para nosotros presenta especial interés su parte más externa o litosfera, que comprende toda la corteza y parte del manto superior. La geosfera es una "esfera" dinámica, movida por la energía interna que permanece desde sus orígenes y la que se desprende de ciertos elementos radiactivos presentes en sus rocas internas. Esta energía interna es el motor de las placas litosféricas que en su desplazamiento a lo largo de la historia terrestre han provocado la fragmentación continental y la formación de nuevos continentes y océanos, hecho que ha repercutido como veremos en el clima del planeta y en la distribución de los seres vivos.
  • Biosfera: está constituida por todos los seres vivos del planeta y ocupa la parte inferior de la atmósfera, una parte de la hidrosfera, y la parte superior de la litosfera. La vida se originó en los mares primitivos, ricos en compuestos orgánicos hace aproximadamente 3.500 m.a. Estos primeros organismos bacterianos fueron procariotas, heterótrofos y anaerobios y fueron evolucionando como consecuencia de procesos de mutación y selección natural, adaptándose a las cambiantes condiciones ambientales y cambiándolas en otros casos (ver hipótesis Gaia), hasta originar las actuales formas de vida.

Además de los subsistemas naturales, se pueden mencionar otros subsistemas de origen antrópico, creados a lo largo de la historia de la humanidad:

  • Tecnosfera: es el conjunto de instrumentos y tecnologías ideados por el hombre para facilitar su desarrollo.
  • Sociosfera: incluye todos los aspectos socioculturales y creativos debidos a las capacidades humanas.

  • Noosfera: es el conjunto de ideas y conocimientos que gobiernan las relaciones del hombre y el medio, o entre los sistemas antrópicos entre sí. La noosfera o esfera de la razón fue propuesta por Vernadsky, padre de la biogeoquímica moderna, y sería por tanto el resultado de la acción de la inteligencia, del pensamiento científico y del trabajo humano sobre la biosfera. Esta "envoltura" gobernada por la inteligencia humana, ocuparía el lugar de la biosfera.