Dans tous les écosystèmes, il existe une interaction cyclique continue entre les éléments biotiques (vivants) et abiotiques (non vivants) composants. Plus particulièrement, les organismes vivants tels que les plantes vasculaires, les algues et les microbes affectent directement le sol, l'eau et les conditions atmosphériques et les propriétés. Cette situation est aggravée par la grande mobilité et à long distribution de certains systèmes d'eau et l'atmosphère, qui peuvent transporter ces effets sur de longues distances. Les effets directs sur le sol, l'eau ou l'atmosphère peuvent conduire à des effets indirects sur les deux autres systèmes. L'air pollué peut être déposé sur le sol et de l'eau tandis que les processus dans le sol peuvent avoir un impact de l'air et de la qualité de l'eau.
Sol
Les systèmes de racines de certaines plantes vasculaires peuvent pénétrer les sols denses avec des densités apparentes plus élevées, une mesure de la masse de sol dans un volume donné. Cette pénétration peut réduire la densité apparente du sol, ce qui peut augmenter la capacité de rétention d'eau du sol, le transport de l'oxygène dans tout le profil du sol et peut également stabiliser le sol de surface soumis à l'érosion par le vent et l'eau. Les organismes vivants affectent également les composants chimiques du sol grâce à des processus de décomposition et de respiration. Les plantes et les organismes du sol meurent, leur tissu se décompose réintroduisant le carbone, l'azote et le phosphore dans le sol.
La qualité d'eau
populations microbiennes du sol sont capables de séquestrer l'excès de nutriments avant qu'ils ne pénètrent dans les eaux souterraines et de surface. Lorsque les systèmes d'eau, tels que les zones humides, les lacs et les cours d'eau, reçoivent plus de nutriments que ce qu'ils peuvent traiter efficacement, les populations d'algues peuvent fleurir, ce qui réduit la disponibilité de la lumière sous la surface et la consommation d'oxygène dissous comme ils se décomposent. Avec les microbes, les plantes sont en mesure d'utiliser certains des éléments nutritifs dans le sol, ce qui réduit encore la charge en éléments nutritifs dans les eaux adjacentes. Les plantes peuvent aussi protéger le sol contre l'érosion et empêcher ainsi le sol d'impact sur l'eau. charges de sédiments vers les cours d'eau et les lacs peuvent brouiller l'eau, modifier le débit de l'eau et de la dynamique, et contaminer l'eau potable.
Atmosphère
Grâce à la respiration en anaérobie, les environnements sans oxygène, comme les lacs et les sédiments des zones humides, les communautés microbiennes peuvent libérer des gaz à effet de serre comme l'oxyde nitreux, le sulfure d'hydrogène et de méthane dans l'atmosphère. Une fois que ces gaz entrent dans l'atmosphère, ils peuvent être transportés dans le monde entier, contribuant à l'effet de serre et les pluies acides. composés azotés et soufrés gazeux dans l'atmosphère peuvent interagir avec des vapeurs d'eau et de devenir des pluies acides. Les pluies acides peuvent modifier le pH des eaux de surface et souterraines et peut également libérer des composés d'aluminium toxiques dans le sol, menaçant ainsi les espèces aquatiques, comme les poissons et les invertébrés.