Las ciencias de la Tierra o geociencias son las disciplinas de las ciencias naturales que estudian la estructura, morfología, evolución y dinámica del planeta Tierra. Su precedente más importante está formado por las ciencias naturales. Su principal exponente es la geología. Forman también parte de las ciencias planetarias, las que se ocupan del estudio de los planetas del sistema solar.

Las ciencias de la Tierra constituyen una herramienta para planificar una explotación racional de los recursos naturales, comprender las causas que originan los fenómenos naturales que afectan al ser humano y cómo el ser humano influye en la naturaleza con sus acciones.

Por otro lado, las ciencias de la Tierra nos permiten entender los procesos naturales que han favorecido y/o amenazado la vida del hombre, y su estudio está ligado tanto al estudio de los flujos de energía en la naturaleza y al aprovechamiento de los mismos, como a la prevención de riesgos medioambientales, sísmicos, meteorológicos y volcánicos, entre otros.

Particularidades respecto a otras ciencias

Las ciencias de la Tierra abarcan el estudio temporal y espacial del planeta desde un punto de vista físico, incluyendo su interacción con los seres vivos. Las variadas escalas espacio-temporales de la estructura y la historia de la Tierra hacen que los procesos que en ella tienen lugar sean resultado de una compleja interacción entre procesos de distintas escalas espaciales (desde el milímetro hasta los miles de kilómetros) y escalas temporales que abarcan desde las centésimas de segundo hasta los miles de millones de años. Un ejemplo de esta complejidad es el distinto comportamiento mecánico que algunas rocas tienen en función de los procesos que se estudien: mientras las rocas que componen el manto superior responden elásticamente al paso de las ondas sísmicas (con periodos típicos de fracciones de segundo), responden como un fluido en las escalas de tiempo de la tectónica de placas.

Como el objeto de estudio (la Tierra) no es manipulable y la obtención de datos directos es limitada, las técnicas de simulación análoga o computacional son de cierta utilidad.

Historia

Las ciencias de la Tierra se encuentran en constante evolución. La geografía de Plinio el Viejo solo describía los elementos de la superficie de la Tierra sin ligarlos a través de procesos, y se daba poca importancia a la dinámica de cambios y la interacción con los elementos que componen el medio ambiente. Durante los primeros siglos de exploración europea^[1]​ se inició una etapa de conocimiento mucho más detallado de los continentes y océanos. Se cartografiaron en detalle, por ejemplo, las alineaciones magnéticas en el océano Atlántico, que serían de gran utilidad para la navegación intercontinental. En 1596, por ejemplo, Abraham Ortelius vislumbra ya la hipótesis de la deriva continental, precursora de la teoría de la tectónica de placas. Antes, los exploradores españoles y portugueses, habían acumulado un detallado conocimiento del campo magnético terrestre. El nacimiento de los conceptos básicos de la geología (gradualismo, superposición, etc), en el siglo XVII y XVIII (p.e., James Hutton) o la meteorología, dio paso a una eclosión en el estudio de la Tierra. Hoy, las ciencias de la Tierra son una extensión más de las ciencias físicas cuantitativas basadas en el empirismo, la experimentación y la reproducibilidad de las observaciones.

Disciplinas

• Estudio de la Tierra sólida:
  • Geofísica, estudio del planeta desde el punto de vista de la física. Se analizan y modelan los fenómenos geológicos, con el fin de lograr una descripción matemática y geométrica de los mismos. Incluye disciplinas como la geodinámica o la sismología.
  • Geología, estudia lo referente a las rocas y su estructura, la evolución del planeta y la vida, los yacimientos minerales, la dinámica interna y externa de la tierra, causantes de fenómenos como terremotos, vulcanismo, avalanchas, inundaciones, etc.
    • Estratigrafía, estudia las rocas sedimentarias, metamórficas y volcánicas estratificadas, las cuencas sedimentarias, la paleogeografía, las discontinuidades del registro geológico y la escala estratigráfica global.
    • Geología Histórica, estudia las transformaciones que ha experimentado la Tierra desde su formación, hace unos 4570 millones de años, hasta el presente.
    • Geomorfología, estudia las formas de la superficie terrestre, relacionadas con las estructuras y litología del subsuelo y los procesos erosivos que moldean las superficie.
    • Paleoclimatología, estudia las características climáticas de la Tierra a lo largo de su historia.
    • Paleogeografía, estudia la distribución a lo largo de los tiempos geológicos de las masas continentales y océanos en general, de la evolución de orogenias, cuencas sedimentarias, y de los medios sedimentarios en detalle.
    • Petrografía, se ocupa de la descripción de las rocas, en especial estructuras, texturas y composición mineralógica.
    • Petrología, estudia la composición y formación de las rocas, sus propiedades físicas y químicas, las relaciones mineralógicas, espaciales y cronológicas, y las asociaciones minerales (paragénesis) y rocosas. Estudia las rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias.
    • Sedimentología, estudia los procesos de formación, transporte y deposición del material que se acumula como sedimento en ambientes continentales y marinos y que eventualmente forman rocas sedimentarias. Trata de interpretar y reconstruir los ambientes sedimentarios del pasado.
    • Tectónica, estudia las estructuras geológicas producidas por deformación de la corteza terrestre, las que las rocas adquieren después de haberse formado, así como los procesos que las originan. Analiza la mecánica y la dinámica de la litosfera, para dar explicación a las deformaciones (pliegues y fallas) y formaciones estructurales como son las placas tectónicas.
    • Vulcanología, estudia el vulcanismo, el magmatismo y otros fenómenos geológicos relacionados.
  • Geografía humana, estudia la relación e interacción de la superficie terrestre con el hombre.
  • Geoquímica, estudia la abundancia absoluta y relativa, distribución y migración de los elementos que conforman la Tierra.
  • Paleontología, estudia e interpreta el pasado de la vida sobre la Tierra a través de los fósiles. Describe la evolución de la vida en nuestro planeta. Los datos paleontológicos proporcionan información cronoestratigráfica, paleogeográfica, paleoclimatológica, eventos catastróficos del pasado, etc.
  • Ciencia del suelo, estudia el suelo como recurso natural.
  • Geodesia, estudia la tierra teniendo en cuenta su curvatura.
• Climatología, estudio del clima terrestre actual y en el pasado geológico.
• Hidrología, estudia la distribución, espacial y temporal, y las propiedades del agua presente en la atmósfera y en la corteza terrestre.
• Meteorología, estudio de la dinámica atmosférica y el tiempo meteorológico.
• Oceanografía u oceanología, estudia la dinámica oceánica como las mareas, el oleaje y las corrientes. Estudia la vida y el suelo oceánico con el fin de una comprensión completa de la formación y evolución del planeta tierra (estudio de fosas, dorsales, islas y cordilleras sumergidas).

Véase también

• Ciencias ambientales
• Geología histórica
• Ingeniería del petróleo
• Minería
• Riesgo natural
• Termodinámica
• Portal:Ciencias de la Tierra. Contenido relacionado con Ciencias de la Tierra.