Was ist Geowissenschaft?
Die Geowissenschaft ist die wissenschaftliche Erforschung unseres Planeten Erde. Es umfasst alle Wissenschaften, die sich auf die Erde konzentrieren, und verwendet Physik, Geologie, Geographie, Meteorologie, Mathematik, Chemie und Biologie. Die Geowissenschaften erkennen im Allgemeinen vier "Untersuchungsbereiche" der Erde: die Lithosphäre, die Hydrosphäre, die Atmosphäre und die Biosphäre, die den Gesteinen, dem Wasser, der Luft und dem Leben entsprechen. Manchmal wird die Kryosphäre als ein bestimmter Teil der Hydrosphäre angesehen, und die Pedosphäre (Boden) wird als Teilmenge der Lithosphäre angesehen.
Die Geowissenschaft hat viele einfache, aber wichtige Fakten über die Zusammensetzung unseres Planeten ermittelt. Eine bedeutende Menge von Fakten sind die relativen chemischen Vorkommen unserer Luft (78% Stickstoff, 21% Sauerstoff, 1% Wasserdampf, .93% Argon, .03% Kohlendioxid, .002% andere) und Kruste (hauptsächlich bestehend aus Oxide, einschließlich 60 Kieselsäure oder Sand). Erdwissenschaftler haben den Durchmesser unseres Planeten (12.756 km) und die Masse (5,9736 × 10 24 kg) genau gemessen. Sie haben auch den Weg der Erde um die Sonne und ihre Auswirkungen auf jahreszeitliche Schwankungen von Temperatur und Wetter gemessen.
Ein wichtiger Teil des Aufbaus der Erde ist ihre Biosphäre oder das gesamte Leben der Erde. Die Geowissenschaften untersuchen regelmäßig die Beziehung zwischen der Biosphäre und dem Rest des Planeten, insbesondere der Atmosphäre. Pflanzen wandeln regelmäßig atmosphärisches Kohlendioxid in Sauerstoff um, während Tiere das Gegenteil tun. Die gegenwärtige sauerstoffreiche Atmosphäre der Erde wurde vor Milliarden von Jahren geschaffen, als sich die Photosynthese zum ersten Mal entwickelte. Bei der Photosynthese entsteht Sauerstoff als Nebenprodukt. Die Entwicklung der Photosynthese war ein so bedeutendes chemisches Ereignis für die Erdatmosphäre, dass es einen Namen hat - die Sauerstoffkatastrophe, genannt, weil die massive Freisetzung von Sauerstoff für viele der Organismen, die zu dieser Zeit auf dem Planeten existierten, toxisch war.
Eine der wichtigsten Erkenntnisse der Geowissenschaften war in den 1950er Jahren, als nachgewiesen wurde, dass es sich bei den Kontinenten um große Gesteinsplatten handelt, die auf einem darunter liegenden flüssigen Mantel schwimmen. Dies ist jetzt als Plattentektonik bekannt, und Erdwissenschaftler haben festgestellt, dass an Punkten in der fernen Vergangenheit der Erde alle Kontinente zu einem Superkontinent zusammengeführt wurden, der als Pangaea bekannt ist. Dies ist aus paläontologischer Sicht wichtig: Wenn die gesamte Landmasse der Erde auf einen einzigen Kontinent verdichtet worden wäre, wäre das Innere des Kontinents solchen Temperaturextremen ausgesetzt gewesen, dass es für ein komplexes Leben schwierig gewesen wäre, dort zu überleben.