Die Biosphäre
Der Einfluss der Biosphäre auf das Klima ist zum einen durch den Gasaustausch mit der Atmosphäre, vor allem von Kohlendioxid, bestimmt. Zum anderen beeinflusst die Pflanzendecke die Albedo der Erdoberfläche.
Das aus dem Meer entstandene Leben auf der Erde hat vor allem in der geologischen Vergangenheit für die Zusammensetzung der Atmosphäre eine entscheidende Bedeutung gehabt. Ursprünglich bestand die Atmosphäre im wesentlichen aus Kohlendioxid und Stickstoff. Erst die primitiven Algen der Urmeere ersetzten mit Hilfe der Photosynthese das Kohlendioxid soweit durch Sauerstoff, dass höheres Leben möglich wurde. Auch heute liegt die klimatische Bedeutung der Biosphäre, zu der auch der Mensch gehört, vor allem in ihrem Einfluss auf die Chemie der Atmosphäre. Das Phytoplankton der Meere wie die Pflanzengemeinschaften auf dem Land steuern entscheidend den Kohlenstoffkreislauf. Bei der Photosynthese entziehen die Pflanzen der Atmosphäre bzw. dem Meereswasser ständig Kohlendioxid, das bei der Atmung und der bakteriellen Zersetzung der Pflanzen sowie durch Brände wieder frei wird bzw. durch Absinkvorgänge im Meer auch ganz der Atmosphäre entzogen werden kann. Auch die Konzentration von Methan und Distickstoffoxid, die in der Atmosphäre ebenfalls als Treibhausgase wirken, wird teilweise durch Prozesse in der Biosphäre gesteuert. Methan entsteht auf natürliche Weise vor allem durch anaerobe Zersetzung von organischem Material in Feuchtgebieten. Die Entstehung von Distickstoffoxid wird stark durch die Aktivität von Bakterien im Boden und in Gewässern beeinflusst. Die Intensität des natürlichen Treibhauseffektes ist daher auch stark von Prozessen in der Biosphäre abhängig.
Die Biosphäre besitzt aber auch einen direkten Einfluss auf das Klima. So ist die Bodenbedeckung für die Windverhältnisse und den Wasseraustausch mit der Atmosphäre wesentlich mitverantwortlich. Gegenüber einer Wüsten- oder Steppenoberfläche bremst z.B. Wald erheblich die Windgeschwindigkeit in Bodennähe. Auch die Wasseraufnahme, -speicherung und -verdunstung unterscheiden sich bei einer waldbedeckten Fläche erheblich von Flächen mit geringer Vegetation. Bei Niederschlag nehmen größere Wälder verhältnismäßig viel Wasser auf und verhindern das direkte Abfließen oder das Versickern in den Boden. Das aufgenommene Wasser können Wälder durch Verdunstung auch wieder an die Atmosphäre abgeben und damit die Niederschlagstätigkeit beeinflussen. Durch die Verdunstung und durch Schattenbildung wirken Wälder auf die Umgebung abkühlend. Oft wird das Klima auch größerer Regionen, z.B. des Amazonasgebietes, erheblich durch den Waldbestand mitgeprägt.