Cos'è ESS?
La scienza dei sistemi di base, studiata e sviluppata a tutti i livelli di istruzione e le pratiche scientifiche fondamentali hanno trovato applicazione nella scienza del sistema terrestre (ESS). Le interazioni tra l'acqua della Terra, il ghiaccio, la roccia, gli esseri viventi e l'atmosfera forniscono un quadro completo di un modello in cui diversi processi in natura potrebbero essere descritti sotto la terminologia comune nelle scienze naturali, come chimica, fisica, biologia e matematica.
Interazione delle parti costitutive della Terra
Un approccio integrale alla scienza del sistema terrestre abbraccia anche le scienze sociali, compresi campi così diversi come ecologia, sociologia ed economia. In 1985, gli scienziati giapponesi hanno confrontato la scienza del sistema terrestre con una casa costruita nella zona delle quattro stagioni, affermando che non solo ciò che la casa ha costruito, ma tutti i fattori che influenzano la costruzione nel cambiare se e, non meno importante, i modelli comportamentali degli abitanti devono essere preso in considerazione come l'intero sistema. L'interazione tra le sfere terrestri, come l'atmosfera, l'idrosfera, la criosfera, la geosfera, la pedosfera, la biosfera e la magnetosfera, è l'argomento della conoscenza su come trattare la Terra come un sistema integrato.
Contributo di Vernadsky
Le ricerche scientifiche del passato si sono concentrate principalmente su aspetti quali l'età della Terra e i processi di formazione delle montagne e degli oceani, così gli antichi studi sui sistemi terrestri sono iniziati nel campo della geologia, inizialmente in Cina e nel Medio Oriente. Nella scienza contemporanea il primo tentativo di spiegare il modello di interazione dei processi terrestri è stato fatto dallo scienziato russo-ucraino Vladimir Vernadsky (1863-1945) che ha visto la biosfera come una forza geologica che vive e si sviluppa in diverse forme di vita. Venti anni dopo la morte di Vernadsky James Lovelock ipotizzò che la biosfera avesse un ruolo regolatore nei meccanismi di comunicazione all'interno del sistema terrestre, il concetto che chiamò "ipotesi di feedback terrestre". Alla fine del 20th Century con la disponibilità di tecnologie informatiche, la scienza dei sistemi si stava sviluppando attraverso altre scienze. Ha portato allo sviluppo di modelli climatici che hanno permesso di simulare in modo interattivo il clima in diverse regioni della Terra.
Il ruolo della NASA
Come studio separato, ESS ha iniziato a esistere con la creazione del comitato Earth System Science della NASA in 1983. Il libro della NASA intitolato A Closer View (1988), ha fornito analisi complete dello sviluppo della scienza del sistema terrestre, sottolineando l'impatto civico che è cresciuto rapidamente negli ultimi decenni del 20th Century. Il libro conclude che Earth System Science mira a una migliore comprensione, descrizione e modellizzazione del sistema climatico della Terra.
Comprendere le interazioni tra le sfere terrestri e gli eventi che si verificano all'interno dell'ecosistema consente alle persone di prevedere i risultati degli eventi. Essere in grado di prevedere è particolarmente utile quando progetti di costruzione sostanziali sono in fase di avvio. La richiesta di rapporti climatologici e di processi di cambiamento climatico in una data regione è centrale nel progettare qualsiasi centrale, diga, idroelettrica o centrale nucleare.
Il sistema climatico della Terra illustra l'intero sistema planetario di interazione tra litosfera, idrosfera, biosfera e atmosfera. Quindi può essere proiettato o preso come modello per descrivere processi simili in altri argomenti della scienza del sistema terrestre. Oltre alle quattro interazioni a sfera sopra menzionate, l'ESS contemporaneo esamina sei principali interazioni che avvengono tra le sfere terrestri:
litosfera - idrosfera
litosfera - biosfera
litosfera - atmosfera
idrosfera - biosfera
idrosfera - atmosfera
biosfera - atmosfera
