Glaciervignette|Le glacier d'Aletsch (Suisse), le plus grand glacier des Alpes. vignette|Le glacier Briksdal, en Norvège. vignette|Front du glacier Hubbard, en Alaska. Un glacier est une masse de glace plus ou moins étendue qui se forme par le tassement de couches de neige accumulées. Écrasée sous son propre poids, la neige expulse progressivement l'air qu'elle contient, se soude en une masse compacte et se transforme en glace. Le domaine de plasticité de la glace étant particulièrement étendu, un glacier s'écoule lentement sous l'effet de la gravité le long d'une pente ou par fluage.
Recul des glaciers depuis 1850right|thumb|upright=1.3|Glacier de Grinnell dans le Parc national de Glacier (États-Unis) montrant le recul depuis 1850 de USGS. Le recul des glaciers depuis 1850, ou plutôt le « recul du front des glaciers », est mondial et rapide ; il affecte l'accès à l'eau douce pour l'irrigation et pour l'utilisation domestique, les loisirs de montagne, les animaux et les plantes qui dépendent de la fonte des glaciers, et à plus long terme, le niveau des océans.
Lac subglaciairethumb|Image satellitaire d'une région de l'Antarctique prise par MODIS ; les deux formes ovales gris sombre correspondent à des dépressions de la surface de la glace délimitant les côtes de deux lacs subglaciaires situés à plusieurs milliers de mètres de profondeur, le lac Sovetskaïa et le lac de 90° est. Un lac subglaciaire ou lac sous-glaciaire est un lac situé sous un glacier, typiquement une calotte glaciaire ou un inlandsis. On connaît de nombreux lacs subglaciaires mais le lac Vostok en Antarctique est de loin le plus grand de ceux-ci.
Glaciations quaternairesvignette|Calottes glaciaires actuelles de la Terre (avec les banquises). Lors de leur extension quaternaire maximale, les glaces couvraient près de 30 % de la planète. vignette|Extension maximale des calottes glaciaires du Nord de l'Europe au cours du Vistulien et de son équivalent alpin le Würmien. L'inlandsis (calotte anglo-irlandaise et calotte fennoscandienne dont l'épaisseur était de au centre) atteint le bassin de Londres et la plaine germano-polonaise.
Terre boule de neigevignette|Résultat d'une simulation par la NASA. La Terre boule de neige (snowball Earth en anglais), ou Terre boule de glace (iceball Earth) est un modèle décrivant la Terre comme presque entièrement couverte de glace à certaines périodes de son histoire. Originellement conçu pour représenter le Cryogénien (), ce modèle a ensuite été appliqué à la glaciation huronienne () et, au sein du Cryogénien, plus précisément aux glaciations sturtienne () et marinoenne ().
Marine biogeochemical cyclesMarine biogeochemical cycles are biogeochemical cycles that occur within marine environments, that is, in the saltwater of seas or oceans or the brackish water of coastal estuaries. These biogeochemical cycles are the pathways chemical substances and elements move through within the marine environment. In addition, substances and elements can be imported into or exported from the marine environment. These imports and exports can occur as exchanges with the atmosphere above, the ocean floor below, or as runoff from the land.
Cycle des nutrimentsvignette|Nutrient-cycle Le cycle des nutriments (ou recyclage écologique) est le processus par lequel les composés organiques et inorganiques sont réutilisés dans un nouveau but de production de la matière. A l'inverse, l'énergie est utilisée dans un but de consommation sans jamais revenir à son état de départ. On ne peut pas parler de cycle de l'énergie, contrairement au cycle des nutriments minéraux.
Dernière période glaciairevignette|redresse=1.5|Extension des inlandsis dans l'hémisphère nord lors de la dernière glaciation. vignette|redresse=1.5|L'Europe au dernier maximum glaciaire, il y a environ . La dernière période glaciaire est une période de refroidissement global, ou glaciation, qui caractérise la fin du Pléistocène sur l'ensemble de la planète. Elle commence il y a et se termine il y a , quand commence l'Holocène. Elle correspond aux stades 2, 3, 4 et 5a-d de la chronologie isotopique, mise au point à la fin du .
Rebond post-glaciairevignette|300px|Modélisation de l'ajustement post-glacial quaternaire : les zones en rouge se soulèvent en raison de la fonte des calottes glaciaires. Les zones bleues s'affaissent à cause du remplissage des bassins océaniques consécutif à cette fonte. vignette|Les effets du rebond post-glaciaire à Stockholm. La carte indique l'accroissement des terres sur une période de 4000 ans. Le rebond post-glaciaire (également appelé ajustement isostatique, rebond isostasique ou glacio-isostasie) se définit comme le relèvement de masses terrestres consécutif à la déglaciation et plus précisément à la fonte des calottes glaciaires.
Sédimentvignette|Le processus de sédimentation est d'abord une loi physique, liée à la pesanteur. Des phénomènes biologiques peuvent l'accélérer ou le réduire, intervenant notamment dans les cycles écologiques et biogéochimiques. vignette|La sédimentation dépend du contexte géomorphologique, climatique, écologique et de la vitesse de l'eau. vignette|Une faune spécifique aux sédiments contribue à leur nature, à leur mobilité et à la biodisponibilité des éléments qu'ils contiennent ; particules, nutriments, ou polluants.
Marine microorganismsMarine microorganisms are defined by their habitat as microorganisms living in a marine environment, that is, in the saltwater of a sea or ocean or the brackish water of a coastal estuary. A microorganism (or microbe) is any microscopic living organism or virus, that is too small to see with the unaided human eye without magnification. Microorganisms are very diverse. They can be single-celled or multicellular and include bacteria, archaea, viruses and most protozoa, as well as some fungi, algae, and animals, such as rotifers and copepods.
Cycle biogéochimiqueUn cycle biogéochimique est le processus de transport et de transformation cyclique (recyclage) d'un élément ou composé chimique entre les grands réservoirs que sont la géosphère, l'atmosphère, l'hydrosphère, dans lesquels se retrouve la biosphère. Un tel cycle induit souvent des passages de l'état organique à l'état minéral au sein de la biosphère. Les divers cycles en interaction confèrent à la biosphère une capacité de régulation, appelée homéostasie.
Cycle du phosphoreLe cycle du phosphore est un cycle biogéochimique mettant en jeu le phosphore. Le phosphore est un constituant indispensable de la matière organique, même si son importance pondérale est relativement faible par rapport à l'azote ou au potassium. Son rôle est lié au stockage et transfert d'énergie (ATP), et à la formation de nombreux composés structurels (acides nucléiques, nucléotides, phospholipides, coenzymes,...).
Réchauffement climatiquevignette|redresse=1.35|Températures moyennes de l'air en surface de 2011 à 2020 par rapport à une moyenne de référence de 1951 à 1980. vignette|redresse=1.35|Température observée par la NASA par rapport à la moyenne de 1850-1900 comme référence préindustrielle. Le principal facteur d'augmentation des températures mondiales à l'ère industrielle est l'activité humaine, les forces naturelles ajoutant de la variabilité. vignette|redresse=1.35|L'énergie circule entre l'espace, l'atmosphère et la surface de la Terre.
Glacier ThwaitesLe glacier Thwaites est un glacier d'Antarctique situé dans la Terre Marie Byrd. Il forme une barrière de glace alimentée par un courant glaciaire permettant à une partie des glaces de l'inlandsis Ouest-Antarctique de s'évacuer du plateau antarctique occidental vers la mer d'Amundsen.
CryogénienLe Cryogénien ou glaciation Varanger est la deuxième période du Néoprotérozoïque. Elle s'étend de . Elle suit le Tonien et précède l'Édiacarien. La Terre a en fait subi deux épisodes de glaciation séparés par une période interglaciaire de quelque 10 millions d'années, la glaciation sturtienne, d'environ 720 à 660 millions d'années, et la glaciation marinoenne, d'environ 650 à 635 millions d’années. La quasi-totalité de la surface de la Terre aurait été recouverte de glace pendant cette glaciation.
Matière organiquevignette|Le bois est essentiellement composé de matière organique (lignine et cellulose principalement), très dense en carbone. La matière organique (parfois abrégée MO) est la matière fabriquée par les êtres vivants (végétaux, animaux, champignons et autres décomposeurs dont micro-organismes). La matière organique compose leurs tissus (tige, coquille, muscles, etc). Elle compose la biomasse vivante et morte (nécromasse) au sein d'un cycle décomposition/biosynthèse où une part de cette matière est fossilisée (charbon, pétrole, gaz naturel), minéralisée ou recyclée dans les écosystèmes et agro-écosystèmes.
Particulate organic matterParticulate organic matter (POM) is a fraction of total organic matter operationally defined as that which does not pass through a filter pore size that typically ranges in size from 0.053 millimeters (53 μm) to 2 millimeters. Particulate organic carbon (POC) is a closely related term often used interchangeably with POM. POC refers specifically to the mass of carbon in the particulate organic material, while POM refers to the total mass of the particulate organic matter.
PaléoclimatologieLa paléoclimatologie est la science qui étudie les climats passés et leurs variations. Elle tente d'établir les conditions environnementales caractéristiques de chaque période géoclimatique, notamment en termes de paléotempératures de l'atmosphère, des océans et des continents. Ces reconstitutions des variations climatiques passées, et éventuellement de leurs causes, apportent des données (en partie empiriques) sur l'évolution du climat actuel et futur. Louis Agassiz en 1837 est le premier à émettre l'hypothèse d'une grande glaciation.
Arctiquevignette|Image satellite de la région arctique. vignette|Image MODIS de l'Arctique. LArctique est la région entourant le pôle Nord de la Terre, à l’intérieur et aux abords du cercle polaire arctique. Elle s'oppose à l'Antarctique, au sud. Selon la définition précédente, l'Arctique comprend huit pays bordant l'océan Arctique, soit : pour l'Europe de l'ouest, la Norvège, la Suède, la Finlande, le Danemark (avec le Groenland) et l'Islande; pour l'Eurasie la Russie; pour l'Amérique du Nord, les États-Unis (avec l'Alaska) et le Canada.