Geovetenskap (jordvetenskap) – definition, områden & metoder

Geovetenskap: upptäck jordvetenskapens områden och metoder — från atmosfär och hav till litosfär; verktyg, processer och jordens förändring genom tiden.

Geovetenskap är en övergripande term för de vetenskaper som har med planeten jorden att göra. Geovetenskap kan också kallas jordvetenskap.

Det är en bredare term än geologi eftersom den omfattar aspekter av planetarisk vetenskap, som är en del av astronomin. Jordvetenskaperna omfattar studier av atmosfären, haven och biosfären samt den fasta jorden. Jordvetare använder vanligtvis verktyg från fysik, kemi, biologi, kronologi och matematik för att förstå jorden och hur den har utvecklats till sitt nuvarande tillstånd.

Om det finns ett faktum som ligger till grund för all geovetenskap så är det detta: jorden är en gammal planet som har förändrats hela tiden sedan den bildades. Förändringarnas omfattning är mycket större än vad man tidigare trodde, och många processer som sker idag kan förstås bara genom att studera både nutidens förlopp och den geologiska historien.

Områden inom geovetenskap

• Geologi — studier av bergarter, mineral och de processer som formar jordskorpan (t.ex. plattrörelser, bergskedjeveckning och vittring).
• Geofysik — använder fysikaliska metoder (seismik, gravimetriska och magnetiska mätningar) för att kartlägga jordens inre strukturer.
• Geokemi — analyserar kemisk sammansättning i bergarter, vatten och atmosfär för att följa materialflöden och geokemiska cykler.
• Hydrologi och hydrogeologi — studier av vattenrörelser, grundvattenresurser och vattenbalanser.
• Oceanografi — forskning om havens fysik, kemi, biologi och geologi.
• Atmosfärvetenskap/meteorologi — studier av väder, klimat och atmosfäriska processer.
• Glaciologi och permafrostforskning — isens dynamik och dess inverkan på landskap och havsnivå.
• Vulkanologi och seismologi — processer som orsakar vulkanutbrott och jordbävningar, riskbedömning och varningssystem.
• Paleoklimatologi — studerar tidigare klimat genom proxydata som isborrkärnor, sediment och pollen.
• Miljögeovetenskap och geoekologi — påverkan av människans verksamhet på jordens system, föroreningar och återställning.

Vanliga metoder och verktyg

• Fältarbete: kartläggning, sediment- och bergprover, geofysiska mätningar på plats.
• Laboratorieanalyser: petrografi, kemiska analyser, isotopmätningar, mikroskopi och åldersbestämning.
• Geofysiska tekniker: seismiska undersökningar, markradar, gravimetriska och magnetiska mätningar för att avbilda strukturer under ytan.
• Fjärranalys och satellitdata: användning av satellitbilder, LIDAR och fjärrsensorer för kartläggning av stora områden och förändringar över tid.
• GIS och databaser: geografiska informationssystem för att lagra, analysera och visualisera rumsliga data.
• Numeriska modeller: simuleringar av klimatsystem, havscirkulation, markvattenflöden och geologiska processer.
• Dateringstekniker: radiometrisk datering, stratigrafi och andra kronologiska metoder för att bestämma tidsskala för geologiska händelser.

Tillämpningar

Geovetenskap har många praktiska tillämpningar som påverkar samhälle och miljö:

• Prospektering och utvinning av naturresurser (råolja, gas, mineral och grundvatten).
• Riskbedömning för jordbävningar, vulkanutbrott, jordskred och översvämningar samt utveckling av varningssystem.
• Planering av infrastruktur och byggnader med hänsyn till geotekniska förhållanden.
• Klimatforskning och förståelse av framtida förändringar i temperatur, nederbörd och havsnivå.
• Miljöövervakning, sanering av förorenad mark och skydd av vattenresurser.
• Stöd till arkeologi genom datering och landskapsrekonstruktion.

Tvärvetenskaplighet och tidsskala

Geovetenskap är starkt tvärvetenskapligt: forskare samarbetar med kemister, fysiker, biologer, ingenjörer och samhällsvetare. Studier sträcker sig över tidsskalor från sekunder (jordbävningsvågor) till miljarder år (jordens bildning), vilket kräver metoder som kan koppla ihop nutida observationer med geologisk historia.

Utbildning och yrken

En utbildning inom geovetenskap kan leda till arbete inom forskning, miljökonsultation, gruv- och oljeindustri, myndigheter, undervisning och katastrofhantering. Viktiga färdigheter är fältmetoder, analytiska tekniker, statistisk och numerisk modellering samt förmåga att kommunicera risk och osäkerhet.

Varför geovetenskap är viktig

Geovetenskap hjälper oss att förstå jorden som ett system, hantera naturresurser på ett hållbart sätt, minska risker från naturkatastrofer och tolka klimatförändringar. Genom att kombinera observationer, experiment och modeller bidrar fältet både till grundläggande vetenskaplig kunskap och till praktiska lösningar för samhället.

Studieområden

Följande discipliner anses allmänt höra till geovetenskaperna:

• Geologi beskriver de steniga delarna av jordskorpan (eller litosfären) och dess historiska utveckling. Viktiga underdiscipliner är mineralogi och petrologi, geokemi, geomorfologi, paleontologi, stratigrafi, strukturgeologi, teknisk geologi och sedimentologi.
• Geofysik och geodesi undersöker jordens form, hur den reagerar på krafter och dess magnet- och gravitationsfält. Geofysiker utforskar jordens kärna och mantel samt litosfärens tektoniska och seismiska aktivitet.
• Markforskning omfattar det yttersta skiktet av jordskorpan som är föremål för jordbildningsprocesser (eller pedosfären).
• Oceanografi och hydrologi (inklusive limnologi) beskriver de marina och sötvattensdomänerna i de vattenrika delarna av jorden (eller hydrosfären). Inkluderar marinbiologi.
• Glaciologi omfattar de isiga delarna av jorden (eller kryosfären).
• Atmosfärvetenskap omfattar de gasformiga delarna av jorden (eller atmosfären) mellan ytan och exosfären (ca 1000 km). Viktiga underdiscipliner är meteorologi, klimatologi, atmosfärisk kemi och fysik.
• Astronomi omfattar studier av avlägsna stjärnor och galaxer samt en undersökning av den 4,6 miljarder år gamla jorden ur astronomisk synvinkel. Den är också nära förknippad med studiet av solsystemet och dess planeter, en underdisciplin som kallas planetologi. En mer avlägsen släkting till astronomin är den fysiska kosmologin, som syftar till att studera universum som helhet.
• Nära besläktad med geovetenskaperna är fysisk geografi och biologi.

Gränsen mellan ordovicium och silur, ett exempel på marin transgression som exponeras på sydspetsen av Hovedøya, Norge. På grund av veckningen av den kaledoniska bergskedjan har lagren inverterats, vilket innebär att ordovicisk granulär kalksten ligger ovanpå den senare siluriska brunaktiga lerstenen.

Frågor och svar

F: Vad är geovetenskap?

F: Är geovetenskap samma sak som geovetenskap?

F: På vilket sätt är geovetenskap bredare än geologi?

F: Vilka studieområden omfattar geovetenskaperna?

F: Vilka verktyg använder geovetare för att förstå jorden?

F: Vilket är det underliggande faktum som kännetecknar all geovetenskap?

F: Hur mycket har jorden förändrats sedan den bildades?

Sök med bokstav