Для целостного понимания биосферы как глобальной системы важно изучение как природных, так и антропогенных процессов, происходящих в ней.
Для предсказания того, как эта система может измениться в будущем в результате человеческой деятельности или воздействия других факторов, необходимо сопоставить изменения, связанные с чисто природными процессами и с деятельностью человека.
Важно выяснить временной масштаб изменений: быстрые они (краткосрочные) или очень медленные (порядка геологических периодов). Понятия краткосрочные или долгосрочные относительны. Для естественных процессов эволюции изменения в течение нескольких тысячелетий можно было бы назвать краткосрочными, в то же время антропогенные изменения в течение десятилетий можно считать долгосрочными.
Необходимо также изучение пространственного распространения изменений содержания веществ - локальных, региональных, глобальных; так как экосистемы открыты, большие локальные изменения в долгосрочном плане приводят к региональным изменениям.