Ciencia del sistema Tierra

La ciencia del sistema Tierra busca integrar varios campos de estudio para entender a la Tierra en su manifestación como un sistema. Esta disciplina considera la interacción entre la atmósfera, hidrósfera, litósfera (geosfera), biosfera,^[1]​ y heliosfera.^[2]​

En 1996, la Unión Geofísica Americana, en cooperación con el Keck Geology Consortium y con el apoyo de cinco divisiones de la National Science Foundation, convocaron a un taller "para definir objetivos educativos comunes entre todas las disciplinas de las ciencias de la Tierra." En su informe, los participantes destacaron que, "Los campos que componen las ciencias de la Tierra y el espacio se encuentran continuamente bajo importantes avances que promueven la comprensión de la Tierra como un cierto número de sistemas interrelacionados." Reconociendo la importancia de un enfoque sistémico, el informe del taller recomendó que el currículum de la ciencia del sistema Tierra fuera desarrollado con apoyo de la National Science Foundation.^[3]​

Definición

El Carleton College del Centro de Recursos Educativos de la Ciencia, brinda la siguiente definición: «La ciencia del sistema Tierra abarca la química, física, biología, matemáticas, y ciencias aplicadas trascendiendo las fronteras disciplinarias para tratar a la Tierra como un sistema integrado y busca comprender las interacciones físicas, químicas, biológicas y humanas que determinan los estados pasados, presente y futuros de la Tierra. La ciencia del sistema Tierra proporciona una base física para entender el mundo en el cual vivimos y sobre el cual la humanidad busca alcanzar sustentabilidad.»^[4]​

Inspiración en la teoría Gaia

Tras numerosas críticas científicas, muchos elementos de la teoría Gaia son considerados a comienzos del siglo XXI dentro de la ciencia ecológica, que básicamente acuerda que el planeta Tierra es el objeto final de estudio ecológico. Por lo general, los ecólogos consideran a la biosfera como un ecosistema y la teoría Gaia, aunque una simplificación de la que se propusiera originalmente, es consistente con la visión moderna de una ecología global, abarcando los conceptos de biosfera y biodiversidad. Para promover la investigación y discusión en estos campos, se creó una organización denominada Gaia Society for Research and Education in Earth System Science.

Un ejemplo del cambio en la aceptación de las teorías Gaia es la declaración de Ámsterdam de las comunidades científicas de cuatro programas internacionales de investigación de cambios globales;— el International Geosphere-Biosphere Programme (IGBP), el International Human Dimensions Programme sobre Cambio Global del Medio ambiente (IHDP), el World Climate Research Programme (WCRP) y el programa internacional de biodiversidad Diversitas — reconocen que además de la amenaza de un importante cambio climático, existe una preocupación creciente sobre las modificaciones humanas en aumento de otros aspectos del medio ambiente global y las implicancias que ello tensría sobre el bienestar de los seres humanos.

Los programas han afirmado que:

Las investigaciones realizadas durante la última década bajo los auspicios de estos cuatro programas para tratar estos temas han concluido que:

1. El sistema Tierra se comporta como un único sistema auto regulado con componentes físicos, químicos, biológicos y humanos. Las interacciones y realimentaciones entre las partes componentes son complejas y presentan una variabilidad temporal y espacial multi-escala. La comprensión de las dinámicas naturales del sistema Tierra ha avanzado en gran medida en años recientes y son una base firme para evaluar los efectos y consecuencias de los cambios producidos por el hombre.
2. Las actividades humanas están influyendo de manera significativa sobre el medio ambiente de la Tierra de varias formas además de a través de las emisiones de gases de efecto invernadero y el cambio climático. Los cambios antropogénicos del suelo océanos, costas y atmósfera de la Tierra y de la diversidad biológica, el ciclo del agua y ciclos biogeoquímicos en la Tierra son claramente identificables por sobre la variabilidad natural. Igualan a algunas de las fuerzas más poderosas de la naturaleza en su alcance e impacto. El cambio global es real y está sucediendo ahora.
3. El cambio global no puede ser comprendido en término de un simple paradigma de causa y efecto. Los cambios producidos por los humanos y sus actividades causan múltiples efectos en cascada a través del sistema Tierra de maneras complejas. Estos efectos interactúan entre sí y con cambios a nivel de escalas locales y regionales en patrones multidimensionales difíciles de comprender y aún más difíciles de predecir.
4. La dinámica del sistema Tierra se caracteriza por umbrales críticos y cambios abruptos. Las actividades humanas pueden disparar en forma inadvertida este tipo de cambios con consecuencias severas para el medio ambiente de la Tierra y sus habitantes. El sistema Tierra ha operado en diversos estados a lo largo del último millón de años, con ciertas transiciones abruptas (de una década o menos de duración) a veces ocurriendo entre dichos estados. Las actividades humanas poseen el potencial de alterar el sistema Tierra y llevarlo a modos alternativos de operación que pueden llegar a ser irreversibles y menos hospitalarios para los humanos y otras formas de vida. La probabilidad de un cambio abrupto del medio ambiente de la Tierra como consecuencia de acciones humanas aun debe ser cuantificado pero ciertamente no es despreciable.
5. Desde el punto de vista de los parámetros medio ambientales claves, el sistema Tierra se ha desplazado fuera del rango de variabilidad natural que han tenido por lo menos durante el último medio millón de años. La naturaleza de los cambios que ocurren simultáneamente en la actualidad en el sistema Tierra, sus magnitudes y sus ritmos de cambio no tienen precedentes.

Véase también

• Ecosfera
• Geología de sistemas

Referencias

1. . Classroom of the future. Archivado desde el original el 10 de febrero de 2014. Consultado el 10 de marzo de 2009. 
2. Schwadron, N. A.; et al (6 de septiembre de 2011). «Does the Space Environment Affect the Ecosphere?». Eos (American Geophysical Union) 92 (36): 297-301. 
3. . American Geophysical Union. Archivado desde el original el 16 de septiembre de 2008. Consultado el 12 de mayo de 2009. 
4. «Earth System Science in a Nutshell». Carleton College. Consultado el 10 de marzo de 2009. 

•   Datos: Q3046459