Vatten är en nödvändighet för livet. Levande organismer utgör minst 70 procent av vattnet. Det är det enda ämnet som finns på jorden och i atmosfären i dess tre faser - fast, flytande och gasformigt - samtidigt. Vattnet, eller det hydrologiska, är cirkulationen av vatten som is, flytande vatten och vattenånga genom hela jorden och dess atmosfär. Ekosystem är biologiska eller biotiska samhällen och de kemiska och fysiska eller abiotiska processerna som påverkar deras struktur. Ekosystemgränserna sträcker sig från en kust till en damm, ett fält till en skog eller olika vattendjup i haven.
Moln
Cykeln börjar när vatten avdunstar från havets yta. Vattenånga stiger, kyls och kondenseras till vattendroppar och ispartiklar som rör sig över jordytan. Moln spelar en avgörande roll för att kontrollera jordens klimat. De reflekterar inkommande solstrålning tillbaka i rymden och utövar en kylande effekt på jordens yta. Moln fångar också utgående strålning från jorden och ger en uppvärmande effekt på jordens yta.
Nederbörd
Vatten faller tillbaka till jorden som regn, hagel eller snö i nästa steg i cykeln. På marken orsakar rådande värme på ytan att en del av vattnet avdunstar igen. En annan del av vattnet tränger igenom ytmark och samlas under jorden som grundvatten som sipprar in i flodsystem och hav och dyker upp på ytan igen som en källa. Återstående vatten eller avrinning strömmar ut i floder, sjöar och hav där cykeln börjar igen.
Vegetation
Vegetation på jordytan absorberar grundvatten och näringsämnen genom rötterna och förångar det tillbaka till atmosfären från dess löv. Detta är transpirationsprocessen som bildar en ytterligare gren av cykeln. Enligt den amerikanska geologiska undersökningen transporterar ett stort ek 40000 liter vatten per år, medan ett 1 hektar majsfält producerar 3000 till 4000 liter vatten dagligen. Detta gör det möjligt för vegetationen att fukta luften och hålla vattencykeln i områden långt borta från haven. Att rensa bort träd över stora områden saktar ner regn, vilket leder till torka och ökenbildning.
Hav
Hav är det viktigaste vätskestadiet i vattencykeln. De täcker 70 procent av jordens yta, håller 96,5 procent av världens vatten och är ansvariga för skapandet av 85 procent av vattenånga i atmosfären. Hav har världens största ekosystem. Dessa samhällen varierar beroende på vattendjupet, dess temperatur, salthalt och tillgänglighet av solljus. Avdunstning av rent vatten från havets yta lämnar efter sig salter som koncentreras i vattnet. Korallrev växer i grunt varmt vatten medan mikroorganismer och bottenmatare - plattfisk och stingrays - lever i det mörka, kalla och djupa vattnet.
Istäcken
Icecaps och glaciärer är det solida stadiet i vattencykeln och lagrar 68,7 procent av världens färskvatten. Geologisk undersökning uppskattar att om all isen smälter, skulle havsnivån stiga med 230 fot. I likhet med moln reflekterar iskappar en del av solens strålning tillbaka till rymden och fungerar som ett kylande inflytande på jordens temperatur. Icecaps är integrerade i termohalincirkulationen, vilket är den process där temperatur- och saltholdighetsskillnader i olika delar av haven driver havsströmmarna. Om denna cirkulation inte existerade skulle jordens polarregioner bli kallare och ekvatorialregionerna skulle bli varmare. Deras respektive ekosystem skulle inte överleva.