Wat is aardwetenschappen?

Aardwetenschappen is de wetenschappelijke studie van onze planeet, de aarde. Het omvat alle wetenschappen die zich op de aarde richten en maakt gebruik van natuurkunde, geologie, aardrijkskunde, meteorologie, wiskunde, scheikunde en biologie. De aardwetenschappen erkennen in het algemeen vier 'sferen' van studie van de aarde: de lithosfeer, de hydrosfeer, de atmosfeer en de biosfeer, overeenkomend met rotsen, water, lucht en leven. Soms wordt de cryosfeer beschouwd als een afzonderlijk deel van de hydrosfeer en wordt de pedosfeer (grond) beschouwd als een subset van de lithosfeer.

Aardwetenschappen heeft veel eenvoudige maar belangrijke feiten over de samenstelling van onze planeet vastgesteld. Een belangrijke reeks feiten zijn de relatieve chemische overvloed van onze lucht (78% stikstof, 21% zuurstof, 1% waterdamp, .93% argon, .03% kooldioxide, .002% overig) en korst (voornamelijk samengesteld uit oxiden, inclusief 60 silica of zand). Aardwetenschappers hebben de diameter van onze planeet (12.756 km of 7.926 mi) en massa (5.9736 × 10 ²⁴ kg) nauwkeurig gemeten. Ze hebben ook het pad van de aarde rond de zon gemeten en de implicaties voor seizoensgebonden variaties in temperatuur en weer.

Een belangrijk onderdeel van de samenstelling van de aarde is de biosfeer, of het hele leven van de aarde. De aardwetenschappen bestuderen regelmatig de relatie tussen de biosfeer en de rest van de planeet, vooral de atmosfeer. Planten zetten regelmatig atmosferisch koolstofdioxide om in zuurstof, terwijl dieren het tegenovergestelde doen. De huidige zuurstofrijke atmosfeer van de aarde werd miljarden jaren geleden gecreëerd toen de fotosynthese voor het eerst evolueerde. Fotosynthese produceert zuurstof als bijproduct. De evolutie van fotosynthese was zo'n belangrijke chemische gebeurtenis voor de atmosfeer van de aarde dat het een naam heeft - de zuurstofcatastrofe, genoemd omdat de massale afgifte van zuurstof giftig was voor veel van de organismen die op dat moment op de planeet bestonden.

Een van de belangrijkste bevindingen van de aardwetenschappen was in de jaren 1950, toen werd bewezen dat de continenten grote rotsplaten zijn die op een vloeistofmantel eronder drijven. Dit staat nu bekend als platentektoniek en aardwetenschappers hebben ontdekt dat op punten in het verre verleden van de aarde alle continenten zijn samengevoegd tot één supercontinent dat Pangea wordt genoemd. Dit is belangrijk vanuit het perspectief van de paleontologie: wanneer alle landmassa van de aarde was gecondenseerd in een enkel continent, zou het binnenland van het continent aan zulke extreme temperaturen zijn blootgesteld dat het moeilijk zou zijn voor het complexe leven om daar te overleven.