L'eau est une nécessité pour la vie. Les organismes vivants constituent au moins 70% de l'eau. C'est la seule substance présente sur Terre et dans l'atmosphère dans ses trois phases - solide, liquide et gazeuse - à la fois. Le cycle de l'eau, ou hydrologique, est la circulation de l'eau sous forme de glace, d'eau liquide et de vapeur d'eau à travers la Terre et son atmosphère. Les écosystèmes sont des communautés biologiques ou biotiques et les processus chimiques et physiques ou abiotiques qui influencent leur structure. Les limites des écosystèmes vont d'un littoral à un étang, d'un champ à une forêt ou à différentes profondeurs d'eau dans les océans.
Nuages

Le cycle commence lorsque l'eau s'évapore de la surface de l'océan. La vapeur d'eau monte, se refroidit et se condense en gouttelettes d'eau et particules de glace qui se déplacent à la surface de la Terre. Les nuages jouent un rôle central dans le contrôle du climat de la Terre. Ils réfléchissent le rayonnement solaire entrant dans l'espace et exercent un effet de refroidissement sur la surface de la Terre. Les nuages captent également le rayonnement sortant de la Terre et produisent un effet de réchauffement à la surface de la Terre.
Précipitations

L'eau retombe sur la Terre sous forme de pluie, de grêle ou de neige à l'étape suivante du cycle. Au sol, la chaleur qui règne à la surface provoque une nouvelle évaporation de l'eau. Une autre partie de l'eau pénètre dans le sol de surface et s'accumule sous terre sous forme d'eau souterraine qui s'infiltre dans les systèmes fluviaux et les océans, et émerge à la surface à nouveau comme une source. L'eau restante, ou ruissellement, s'écoule dans les rivières, les lacs et les océans où le cycle recommence.
Végétation

La végétation à la surface de la Terre absorbe les eaux souterraines et les nutriments par les racines et les évapore dans l'atmosphère à partir de ses feuilles . C'est le processus de transpiration qui forme une autre branche du cycle. Selon l'US Geological Survey, un grand chêne transpire 40000 gallons d'eau par an, tandis qu'un champ de maïs d'un acre produit 3000 à 4000 gallons d'eau par jour. Cela permet à la végétation d'humidifier l'air et de maintenir le cycle de l'eau en mouvement dans des régions éloignées des océans. L'élimination des arbres sur de grandes surfaces ralentit la pluie, entraînant la sécheresse et la formation du désert.
Les océans

Les océans sont le principal stade liquide du cycle de l'eau. Ils couvrent 70% de la surface de la Terre, contiennent 96,5% de l'eau mondiale et sont responsables de la création de 85% de la vapeur d'eau dans l'atmosphère. Les océans abritent les plus grands écosystèmes du monde. Ces communautés varient selon la profondeur de l'eau, sa température, sa salinité et la disponibilité de la lumière solaire. L'évaporation de l'eau pure de la surface de l'océan laisse des sels qui se concentrent dans l'eau. Les récifs coralliens poussent dans des eaux chaudes et peu profondes tandis que les micro-organismes et les mangeoires de fond - poissons plats et raies - vivent dans les eaux sombres, froides et profondes.
Calottes glaciaires

Les calottes glaciaires et les glaciers sont la phase solide du cycle de l'eau et du stockage 68,7 pour cent de l'eau douce du monde. La Commission géologique estime que si toute la glace fondait, le niveau de la mer augmenterait de 230 pieds. Comme les nuages, les calottes glaciaires réfléchissent une partie du rayonnement solaire vers l’espace et agissent comme une influence de refroidissement sur la température de la Terre. Les calottes glaciaires font partie intégrante de la circulation thermohaline, qui est le processus dans lequel les différences de température et de salinité dans diverses parties des océans entraînent les courants océaniques. Si cette circulation n'existait pas, les régions polaires de la Terre deviendraient plus froides et les régions équatoriales deviendraient plus chaudes. Leurs écosystèmes respectifs ne survivraient pas.