Voda je pro život nutností. Živé organismy obsahují nejméně 70 procent vody. Je to jediná látka přítomná na Zemi a v atmosféře ve třech fázích - pevné, kapalné a plynné - současně. Cyklus vody, neboli hydrologický, představuje cirkulaci vody jako ledu, kapalné vody a vodní páry po celé Zemi a její atmosféře. Ekosystémy jsou biologická nebo biotická společenství a chemické a fyzikální nebo abiotické procesy, které ovlivňují jejich strukturu. Hranice ekosystému sahají od pobřeží k rybníku, poli k lesu nebo různým hloubkám vody v oceánech.
Mraky
Cyklus začíná odpařováním vody z povrchu oceánu. Vodní pára stoupá, ochlazuje a kondenzuje na vodní kapičky a ledové částice, které se pohybují po zemském povrchu. Mraky hrají klíčovou roli při řízení klimatu Země. Odrážejí přicházející sluneční záření zpět do vesmíru a působí chladivě na zemský povrch. Mraky také zachycují odcházející záření ze Země a vytvářejí oteplovací účinek na zemský povrch.
Srážky
Voda padá zpět na Zemi jako déšť, krupobití nebo sníh v další fázi cyklu. Na zemi převládající teplo na povrchu způsobí, že se část vody znovu odpaří. Další část vody proniká povrchovou půdou a shromažďuje se v podzemí jako podzemní voda, která prosakuje do říčních systémů a oceánů, a vystupuje na povrchu znovu jako pramen. Zbývající voda nebo odtok odtéká do řek, jezer a oceánů, kde cyklus začíná znovu.
Vegetace
Vegetace na zemském povrchu absorbuje podzemní vodu a živiny kořeny a odpařuje ji zpět do atmosféry z jejích listů. Toto je proces transpirace, který tvoří další větev cyklu. Podle amerického geologického průzkumu velký dub projde ročně 40 000 galonů vody, zatímco kukuřičné pole o rozloze 1 hektar denně vyprodukuje 3 000 až 4 000 galonů vody. To umožňuje vegetaci zvlhčovat vzduch a udržovat pohyb vody v oblastech daleko od oceánů. Odstraňování stromů na velkých plochách zpomaluje déšť, což vede k suchu a formování pouště.
Oceány
Oceány jsou hlavním kapalným stupněm vodního cyklu. Pokrývají 70 procent zemského povrchu, zadržují 96,5 procent světové vody a jsou zodpovědné za tvorbu 85 procent vodní páry v atmosféře. Oceány drží největší ekosystémy na světě. Tato společenství se liší podle hloubky vody, její teploty, slanosti a dostupnosti slunečního světla. Odpařování čisté vody z povrchu oceánu zanechává za sebou soli, které se koncentrují ve vodě. Korálové útesy rostou v mělkých teplých vodách, zatímco mikroorganismy a krmítka na dně - platýse a rejnoky - žijí v temných, studených a hlubokých vodách.
Icecaps
Ledové čepičky a ledovce jsou pevnou fází vodního cyklu a uchovávají 68,7 procent čerstvé vody na světě. Geologický průzkum odhaduje, že pokud by se veškerý led roztál, hladina moře by stoupla o 230 stop. Stejně jako mraky odrážejí ledové čepičky část slunečního záření zpět do vesmíru a působí jako chladicí vliv na teplotu Země. Ledové čepičky jsou nedílnou součástí termohalinní cirkulace, což je proces, při kterém rozdíly teplot a slanosti v různých částech oceánů pohánějí oceánské proudy. Pokud by tento oběh neexistoval, zemské polární oblasti by byly chladnější a rovníkové oblasti by byly teplejší. Jejich příslušné ekosystémy by nepřežily.