公元前6世紀希臘哲學家畢達哥拉斯的信徒認為，地球位於宇宙中十個標準球體的中心，而且這些星球隨著一種人耳無法察覺的和諧旋律運行。數百萬年來，地球上的土地、空氣、水和生物都在複雜、不斷進化的和諧狀態下運作，偶爾因小行星撞擊地球而中斷。人類行為給這種和諧的狀態帶來了新的聲音，起初還算輕柔且能與其他事物兼容。最後，這聲音卻開始與星球運行的律動產生衝突。
在20世紀，人類重新排列了原子，改變了大氣圈的化學作用。我們所造成的影響，不論從最小或最大的事物都能感受得到。本書第一部講的是1900年後我們所造成的環境變遷，包括組成地表的岩石與土壤（岩石圈與土壤圈）；佔地表大部分的水域——包括鹹水與淡水以及深水下方（水文圈）；大氣與低海拔空間（大氣圈）；以及所有生物族群（生物圈）。
這樣的組織結構，隱藏了各圈之間緊密的關聯性。就好比歷史是一張無縫的網，在生態中所有事物均與其他事物有關。從地表下方挖出的煤炭，燃燒後會釋放氣體與灰燼到大氣圈中。雨水會沖刷掉部分空氣中的污染，流入水中。水中的污染物最終會停留在河流、湖泊或海洋的底部，成為沉澱物的一部分，並因此回歸岩石圈。地球有一套複雜的生物化學機制，其中所有元素（以碳、硫、氮為主，但也包括其他許多元素）都在各圈之間不斷循環。我的組織架構可能會讓人忽略這些循環。但經由分拆方式來追溯地球生物化學機制循環狀態變遷的歷史，則會掩蓋污染物在地中海裡或大阪空氣中所累積的影響。對於大部分的文化而言，所謂世界就是土地、空氣、水和生物，而非碳與硫，因此我將比照這種方式進行探討。要撰寫生態的歷史，就必須打破它那張無縫的網。[1]
[1]Turner nt al 1990：393–466中有寫得極為巧妙的生物地球化學史。