Hva er ESS?
Den grunnleggende systemvitenskapen, studert og utviklet på alle nivåer av utdanning og grunnleggende vitenskapspraksis, har funnet sin anvendelse i Earth Systems Science (ESS). Interaksjoner mellom jordens vann, is, stein, levende ting og atmosfære gir et omfattende bilde av en modell hvor forskjellige prosesser i naturen kan beskrives under den vanlige naturvitenskapelige terminologien, som kjemi, fysikk, biologi og matematikk.
Samspill av jordens bestanddeler
En integrert tilnærming til jordsystemvitenskapen omfatter også samfunnsvitenskap, inkludert slike varierte felt som økologi, sosiologi og økonomi. I 1985 sammenlignet japanske forskere Jordens systemvitenskap med et hus bygget i den fire sesongsonen, og sier at ikke bare det huset bygget av, men alle faktorer som påvirker konstruksjonen i å endre om, og ikke minst viktig, innbyggernes atferdsmønstre må være tatt i betraktning som hele systemet. Samspillet mellom jordens sfærer, som atmosfæren, hydrokfæren, kryosfæren, geosfæren, pedosfæren, biosfæren og magnetosfæren, er gjenstand for kunnskap om hvordan man skal behandle jorden som et integrert system.
Vernadskys bidrag
Vitenskapelige undersøkelser fra fortiden fokuserte hovedsakelig på aspekter som jordens alder og prosessene for fjell- og havformasjon, slik at gamle jordsystemstudier begynte innen geologi, først i Kina og Midtøsten. I den moderne vitenskapen ble det første forsøket på å forklare interaksjonsmodellen for jordprosesser gjort av russisk-ukrainsk forsker Vladimir Vernadsky (1863-1945) som så biosfæren som en geologisk kraft som levde og utviklet seg til forskjellige livsformer. Tjue år etter Vernadskys forbigående James Lovelock postulerte at biosfæren har en regulerende rolle i kommunikasjonsmekanismer i jordsystemet, konseptet som han kalte "Earth Feedback hypothesis". På slutten av 20th Century med tilgjengeligheten av datateknologi, utviklet systemvitenskapen på tvers av andre fag. Det førte til utvikling av klimamodeller som gjorde det mulig å samhandle simuleringer av klimaet i forskjellige jordens områder.
NASAs rolle
Som en egen studie begynte ESS å eksistere med etableringen av Earth System Science-komiteen innen NASA i 1983. Boken fra NASA med tittelen A Closer View (1988) ga omfattende analyser av utviklingen av jordens systemvitenskap, understreker den sivilisasjonsmessige virkningen som har vokst raskt i de siste tiårene av 20th Century. Boken konkluderer med at Earth System Science har som mål å bedre forståelse, beskrivelse og modellering av jordens klimasystem.
Forstå samspillet mellom jordens sfærer og hendelsene som skjer i økosystemet, gjør at folk kan forutsi utfallet av hendelser. Å kunne forutsi er spesielt nyttig når betydelige byggeprosjekter er på begynnelsestrinnet. Etterspørselen etter klimatologiske rapporter og klimaprosessprosesser i den angitte regionen er sentral i å projisere noen betydelig plante-, dam-, hydro- eller atomkraftverk.
Jordens klimasystem illustrerer hele planetariske systemet for samspill mellom litosfæren, hydrokfæren, biosfæren og atmosfæren. Dermed kan det projiseres eller tas som en mal for å beskrive lignende prosesser i andre fag av Earth System science. I tillegg til de fire sfære-interaksjonene nevnt ovenfor, undersøker moderne ESS seks store samspill som forekommer blant jordens sfærer:
litosfæren - hydrokfæren
litosfæren - biosfæren
litosfæren - atmosfære
hydrosphere - biosphere
hydrosphere - atmosfære
biosfære - atmosfære
