Was ist ESS?
Die grundlegende Systemwissenschaft, die auf allen Ebenen der Bildung und der Grundlagenforschung studiert und entwickelt wurde, hat ihre Anwendung in der Erdsystemwissenschaft (ESS) gefunden. Wechselwirkungen zwischen dem Wasser, Eis, Gestein, Lebewesen und Atmosphäre der Erde geben ein umfassendes Bild eines Modells, in dem verschiedene Prozesse in der Natur unter den in den Naturwissenschaften üblichen Begriffen wie Chemie, Physik, Biologie und Mathematik beschrieben werden können.
Zusammenspiel der konstituierenden Teile der Erde
Ein integraler Ansatz der Erdsystemwissenschaft umfasst auch Sozialwissenschaften, einschließlich so unterschiedlicher Bereiche wie Ökologie, Soziologie und Ökonomie. In 1985 verglichen japanische Wissenschaftler die Erdsystemwissenschaft mit einem Haus, das in der Vier-Jahreszeiten-Zone gebaut wurde, und erklärten, dass nicht nur das, was das Haus gebaut hat, sondern auch alle Faktoren, die die Konstruktion beeinflussen, verändert werden müssen in Betracht gezogen als das ganze System. Die Wechselwirkung zwischen den Sphären der Erde, wie Atmosphäre, Hydrosphäre, Kryosphäre, Geosphäre, Pedosphäre, Biosphäre und Magnetosphäre, ist Gegenstand des Wissens darüber, wie die Erde als ein integriertes System zu behandeln ist.
Wernadskijs Beitrag
Wissenschaftliche Forschungen der Vergangenheit konzentrierten sich hauptsächlich auf Aspekte wie das Alter der Erde und die Prozesse der Berg- und Ozeanbildung, so dass alte Erdsystemstudien auf dem Gebiet der Geologie begannen, zunächst in China und im Nahen Osten. In der zeitgenössischen Wissenschaft wurde der erste Versuch, das Interaktionsmodell der Erdprozesse zu erklären, vom russisch-ukrainischen Wissenschaftler Vladimir Vernadsky (1863-1945) durchgeführt, der die Biosphäre als eine geologische Kraft sah, die sich zu verschiedenen Lebensformen entwickelt. Zwanzig Jahre nach Wernadskijs Tod postulierte James Lovelock, dass die Biosphäre eine regulierende Rolle bei den Kommunikationsmechanismen innerhalb des Erdsystems spielt, das Konzept, das er "Erdfeedback-Hypothese" nannte. Am Ende des 20th Century mit der Verfügbarkeit von Computertechnologien, entwickelte sich die Systemwissenschaft über andere Wissenschaften. Es führte zur Entwicklung von Klimamodellen, die interagierende Simulationen des Klimas in verschiedenen Regionen der Erde ermöglichten.
Die Rolle der NASA
Als separate Studie begann ESS mit der Gründung des Earth System Science Komitees innerhalb der NASA in 1983. Das Buch der NASA mit dem Titel "A Closer View" (1988) gab umfassende Analysen der Entwicklung der Erdsystemwissenschaft und hob die zivilisatorischen Auswirkungen hervor, die in den letzten Jahrzehnten des 20th Century schnell gewachsen sind. Das Buch kommt zu dem Schluss, dass Earth System Science das Erdklimasystem besser verstehen, beschreiben und modellieren soll.
Wenn man die Wechselwirkungen zwischen den Sphären der Erde und die Ereignisse innerhalb des Ökosystems versteht, können die Menschen die Ergebnisse der Ereignisse vorhersagen. In der Lage zu sein, Vorhersagen zu machen, ist besonders nützlich, wenn sich umfangreiche Bauprojekte in der Anfangsphase befinden. Die Nachfrage nach Klimatologieberichten und Klimawandelprozessen in der jeweiligen Region ist von zentraler Bedeutung für die Projektierung eines bedeutenden Kraftwerks-, Staudamm-, Wasser- oder Kernkraftwerks.
Das Klimasystem der Erde veranschaulicht das gesamte Planetensystem der Wechselwirkung zwischen Lithosphäre, Hydrosphäre, Biosphäre und Atmosphäre. Somit kann es projiziert oder als Vorlage verwendet werden, um ähnliche Prozesse in anderen Subjekten der Erdsystemwissenschaft zu beschreiben. Zusätzlich zu den oben genannten vier Kugel-Wechselwirkungen untersucht die zeitgenössische ESS sechs wichtige Wechselwirkungen zwischen den Erdsphären:
Lithosphäre - Hydrosphäre
Lithosphäre - Biosphäre
Lithosphäre - Atmosphäre
Hydrosphäre - Biosphäre
Hydrosphäre - Atmosphäre
Biosphäre - Atmosphäre
