Вода є необхідністю для життя. Живі організми складають щонайменше 70 відсотків води. Це єдина речовина, присутня на Землі та в атмосфері в три її фази - тверду, рідку та газоподібну - одночасно. Водний, або гідрологічний цикл - це циркуляція води у вигляді льоду, рідкої води та водяної пари по всій Землі та її атмосфері. Екосистеми - це біологічні, або біотичні, спільноти та хіміко-фізичні, або абіотичні процеси, що впливають на їх структуру. Межі екосистем коливаються від берегової лінії до ставка, поля до лісу або різної глибини води в океанах.
Хмари
Цикл починається, коли вода випаровується з поверхні океану. Водяна пара піднімається, охолоджується і конденсується у краплі води та частинки льоду, які рухаються над поверхнею Землі. Хмари відіграють ключову роль у контролі клімату Землі. Вони відображають надходить сонячне випромінювання назад у космос і здійснюють охолоджуючий ефект на поверхні Землі. Хмари також затримують вихідне випромінювання із Землі і роблять зігріваючий ефект на поверхні Землі.
Опади
Вода падає на Землю у вигляді дощу, граду або снігу на наступному етапі циклу. На землі переважна спека на поверхні змушує частину води знову випаровуватися. Інша частина води проникає в поверхневий грунт і збирається під землею у вигляді підземних вод, які просочуються в річкові системи та океани, і знову виринають на поверхні як джерело. Залишилася вода або стік стікає в річки, озера та океани, де цикл починається знову.
Рослинність
Рослинність на поверхні Землі поглинає підземні води та поживні речовини через коріння та випаровує їх назад в атмосферу з її листя. Це процес транспірації, який утворює подальшу гілку циклу. За даними Геологічної служби США, великий дуб отримує 40 000 галонів води на рік, тоді як кукурудзяне поле площею 1 акр щодня дає від 3000 до 4000 галонів води. Це дозволяє рослинній системі зволожувати повітря і підтримувати кругообіг води в регіонах, віддалених від океанів. Розчищення дерев на великих територіях уповільнює дощі, що призводить до посухи та формування пустелі.
Океани
Океани - основна рідинна стадія кругообігу води. Вони покривають 70 відсотків поверхні Землі, містять 96,5 відсотка води у світі і відповідають за створення 85 відсотків водяної пари в атмосфері. Океани містять найбільші в світі екосистеми. Ці спільноти різняться залежно від глибини води, її температури, солоності та наявності сонячного світла. Випаровування чистої води з поверхні океану залишає за собою солі, які концентруються у воді. Коралові рифи ростуть у мілководді теплих вод, тоді як мікроорганізми та донні живильники - камбали та скати - живуть у темних, холодних та глибоких водах.
Крижані шапки
Крижані шапки та льодовики є твердою стадією кругообігу води і зберігають 68,7 відсотка свіжої прісної води у світі. Геологічна служба підрахувала, що якби весь лід розтанув, рівень моря підніметься на 230 футів. Як і хмари, крижані шапки відображають частину сонячного випромінювання назад у космос і діють як охолоджуючий вплив на температуру Землі. Крижані ковпаки є невід'ємною частиною термогалінової циркуляції - це процес, при якому різниця температур і солоності в різних частинах океанів рухає океанські течії. Якби цієї циркуляції не існувало, полярні області Землі стали б холоднішими, а екваторіальні - гарячішими. Їх відповідні екосистеми не вижили б.