Введение

Предмет «Науки о Земле» является комплексным и включает в себя ряд естественнонаучных дисциплин, каждая из которых имеет длительную историю развития, свой специфический предмет и понятийный аппарат. Но, все они, в свое время, вышли из географии и общей геологии (в переводе с греческого - слово или наука о Земле). Основной задачей преподавания дисциплины, а точней цикла дисциплин образующих «Науки о Земле», является формирование целостного восприятия Земли, подготовка специалистов способных мыслить системно, оценивать состояние окружающей среды комплексно, осознавая особенности функционирования ее компонентов во взаимосвязи. Этому будет служить как содержание, так и последовательность изложения дисциплин в данном учебнике.

Для системного изучения Земли необходимо познавать ее особенности и компоненты в соответствии с их сложностью, взаимообусловленностью, историей возникновения и развития. Поэтому, изучение цикла начинается с описания основных особенностей образования, строения и эволюции Земли, то есть с геологии. Предметом ее изучения на современном этапе является литосфера - твердая оболочка Земли, а также основные эндогенные и экзогенные факторы, под влиянием которых она сформировалась, развивается и трансформируется.

После образования литосферы и ее охлаждения на поверхности планеты, начиная от полюсов к экватору появилась в жидком виде вода и стала формироваться гидросфера, являющаяся предметом изучения гидрологии. Сначала основным источником воды были сложные по химическому составу кипящие ливни из остывающей первичной атмосферы, заливавшие Землю миллионы лет. Вода в них была очень агрессивна вследствие насыщенности сероводородом, метаном, аммиаком, углекислым и другими газами. Стекая, под действием силы тяжести в понижения на поверхности Земли вода размывала и растворяла горные породы, уносила продукты разрушения, формируя первые осадки и химический состав Мирового океана.

Постепенное остывание земной коры на все большую глубину, дегазация мантии, захоронение вод в толщах осадков океанов и морей, привели к образованию и активной геологической деятельности подземных вод, которые являются предметом изучения гидрогеологии. Ввиду громадной площади (изначально вода покрывала практически весь земной шар), подвижности, большой теплоемкости и ряда специфических физико-химических свойств вода стала важнейшим средообразующим, миграционным и климатообразующим фактором. Появление больших объемов воды на поверхности Земли привело к ускорению перераспределения тепла, уменьшению температурных градиентов, формированию климатической зональности и распределению различных атмосферных явлений, которые изучают климатология и метеорология.

Около 3,5 миллиардов лет назад на Земле возникли простейшие живые организмы, эволюция которых, с течением времени стала все больше влиять на развитие планеты, а в дальнейшем и на околоземное пространство. Поглощение живыми организмами углерода, необходимого для строительства покрова, скелета и тканей, продуцирование ими кислорода, интенсификация разрушения горных пород привели к изменению химического состава атмосферы, гидросферы и формированию осадочных горных пород нового типа – биогенных. Появление жизни, обретение ей ведущей и регулирующей роли привело возникновению биокосных систем – почв, илов, ландшафтов, размещение которых во многом обусловлено климатической зональностью и которые являются предметом изучения других наук - почвоведения, ландшафтоведения и т.д.

Именно в такой последовательности, отвечающей истории развития и возрастанию сложности изучаемых систем, причинно-следственных связей их возникновения, размещения и функционирования будут рассмотрены основы этих и других дисциплин включенных в цикл Науки о Земле.