El Sol es quien nos provee de energía a todo el planeta. Esta llega a la Tierra principalmente en forma de luz y calor, aunque esta es sólo una pequeña parte de toda la energía que genera, la mayor parte se expande por el resto del Sistema Solar.
La energía se libera al espacio en forma de radiación, en todas sus variables: ondas de radio, microondas, radiación infrarroja (la que provee calor), luz visible, radiación ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Las ondas de radio y las microondas son la radiación más débil, mientras que la radiación gamma es la más potente que existe, como se puede ver en el espectro electromagnético mostrado en la Figura 2.7.
La energía del Sol se produce por reacciones químicas nucleares que ocurren en su núcleo, donde la temperatura alcanza los 15 millones de grados y con presiones altísimas. Desde ahí, hasta que la energía alcance la superficie del Sol y se libere al espacio, transcurren ciento de miles de años.
Parte de dicha energía pierde su potencia en su trayecto, es por ello que se generan distintas formas de radiación. Sin embargo, gran parte de los rayos gamma permanecen como tales. La luz visible, Figura 2.8, viene a ser energía solar que ha perdido parte de su potencia y tarda 8 minutos en llegar desde el Sol a la Tierra.
La vida en la Tierra depende de la energía que recibe del Sol, que también es responsable del clima y del estado del tiempo en las distintas regiones del planeta. El 30 % de esta energía es reflejada por la atmósfera, el 20 % es absorbida por la capa de ozono, O3, (mayormente radiación ultravioleta, de muy alta energía, capaz de dañar las moléculas orgánicas), como se observa en la Figura 2.9.
Parte de la energía restante es absorbida por el agua de los océanos y los ríos, para calentar su superficie, evaporar parte de ella e impulsar el ciclo hidrológico. Otra parte la absorben los suelos, que la devuelven reflejándola como radiación infrarroja. El CO2 y el H2O absorben este tipo de radiación y la retienen en la atmósfera, lo que genera, junto con otros gases, el denominado efecto invernadero, responsable de calentar la superficie terrestre. Otro pequeño porcentaje es absorbido por las plantas y transformado en energía química.
Existe un balance e interdependencia entre los distintos componentes de la atmósfera, la energía proveniente del sol y los seres vivos de cada ecosistema. Como se representa en el esquema de la Figura 2.10, las plantas, gracias a su clorofila, la luz proveniente del sol y el agua de la lluvia y del subsuelo, transforman el dióxido de carbono, CO2, emitido por los animales a través de la respiración, para convertirlo en sustancias orgánicas que sirven de nutriente a los animales cuando las consumen y, oxígeno, O2, que permite la respiración de los seres vivos, en consecuencia la vida. Por su parte los animales se alimentan de las plantas, consumen el agua y respiran el oxígeno del aire para transformarlo en dióxido de carbono, que pasa nuevamente al ciclo.
Existen otros ciclos en los que participa indirectamente la energía proveniente del Sol pero que tienen gran importancia para los seres vivos, así tenemos el ciclo del agua, el ciclo del oxígeno, el ciclo del nitrógeno, el ciclo del carbono y el ciclo del fósforo.