Η βιόσφαιρα είναι το παγκόσμιο άθροισμα όλων των οικοσυστημάτων όπου υπάρχει ζωή. Εκτείνεται από τα βαθύτερα ωκεάνια στρώματα μέχρι την κατώτερη ατμόσφαιρα, από τους πολικούς πάγους μέχρι τις θερμές πηγές. Ο όρος επινοήθηκε από τον γεωλόγο Έντουαρντ Σουές το 1875 και έγινε δημοφιλής από τον Βλαντιμίρ Βερνάντσκι, ο οποίος υποστήριξε ότι οι ζωντανοί οργανισμοί διαμορφώνουν τη χημεία του πλανήτη όσο και η γεωλογία. Η βιόσφαιρα δεν είναι απλώς ένας τόπος. Είναι ένα σύστημα. Οι οργανισμοί προσλαμβάνουν θρεπτικά συστατικά, απελευθερώνουν αέρια και τροποποιούν το έδαφος, το νερό και τον αέρα γύρω τους.

Η Γη είναι ο μόνος πλανήτης που είναι γνωστό ότι φιλοξενεί βιόσφαιρα. Τα όριά της καθορίζονται από συνθήκες που μπορεί να ανεχθεί η ζωή: θερμοκρασία, πίεση, νερό και ακτινοβολία. Πέρα από αυτά τα όρια, η ζωή σταματά. Μέσα σε αυτά, ευδοκιμεί σε ασυνήθιστες μορφές. Τα βακτήρια ζουν σε βράχους, χιλιόμετρα κάτω από το έδαφος. Οι σωληνοειδείς σκώληκες συσσωρεύονται γύρω από υδροθερμικές οπές. Οι λειχήνες επιβιώνουν στα βράχια της Ανταρκτικής. Η βιόσφαιρα αλληλεπιδρά με την ατμόσφαιρα, την υδρόσφαιρα και τη γεώσφαιρα. Ο άνθρακας κυκλικά διαπερνά και τα τέσσερα. Το ίδιο συμβαίνει και με το άζωτο, τον φώσφορο και το νερό.

Συστατικά των συστημάτων της Γης

• Βιόσφαιρα: όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί.
• Ατμόσφαιρα: τα αέρια που περιβάλλουν τον πλανήτη.
• Υδρόσφαιρα: όλο το νερό, το υγρό, ο πάγος και οι ατμοί.
• Γεώσφαιρα: πετρώματα, ορυκτά και το εσωτερικό της Γης.

Η βιόσφαιρα είναι αρχαία, περίπου 3,7 δισεκατομμυρίων ετών, και έχει αλλάξει τον πλανήτη επανειλημμένα. Το οξυγόνο γέμιζε την ατμόσφαιρα χάρη στη φωτοσύνθεση. Η ζωή δεν προσαρμόζεται απλώς στη Γη. Την αναδημιουργεί.