Earth sciences - Chikyu kagaku (English spelling) Earth sciences

Earth science is a multidisciplinary science that focuses on the Earth. Its main sub-sciences are geology, mineralogy, paleontology, physical geography, geophysics, and geochemistry. Oceanography and volcanology also belong to Earth science. Many of these have research subjects smaller than the Earth. In contrast, geophysics and geochemistry are characterized by physical or chemical research methods. However, even within geophysics, there are fields that are divided by subject, such as seismology and meteorology. Volcanology can be realized through collaboration between geophysics, geochemistry, and geology, and oceanography requires the cooperation of these sub-sciences, as well as biology, which is not usually considered to belong to Earth science. In this case, biology can also be considered a sub-science of Earth science. Earth science is a multidisciplinary science that is a collection of sub-sciences based on different subjects and methods. Geology, mineralogy, and others essentially require physical and chemical methods, although to some extent. Petrology, a part of geology, can be said to be solid geochemistry.

As such, the contents of each branch of earth science are intricately intertwined with each other, so it is not merely a collection of topics, and it is not easy to present earth science as a unified system. By integrating research in fields with different research subjects, such as geology and oceanography, it is possible to construct a unified scientific system that covers the larger earth. Some of the fields called earth sciences are based on this perspective. Geophysics is said to differ from other branch sciences in its methodology, and compared to geology, for example, its main research subject area is also different.

Geology seeks to clarify the properties and causes of formation of minerals, rocks, and strata, and to use this to elucidate geological phenomena, so throughout the course of research it is impossible to proceed without first considering the materials with which it is directly exposed. The main focus of research is naturally the Earth's crust, particularly its upper layers. There is a huge amount of data about the Earth's past, and geological historical considerations are also made there. In contrast, geophysics primarily uses the analysis of observational data on current phenomena, such as earthquake waves and geomagnetism, as its research method. While there are cases where it cannot approach the subjects that geology deals with, it can also deal with places that geology cannot reach, such as the interior of the Earth, and can deal with the global scale as it is. A unified system of earth science will be found not in the methodology, but in the integration of research into subjects that differ in time and space.

[Toshio Kimura]

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

地球を対象とする複合科学としての自然科学を地球科学という。地質学、鉱物学、古生物学、自然地理学、地球物理学、地球化学がそのおもな分科学である。海洋学、火山学なども地球科学に属する。これらの多くは地球よりも小さい研究対象をもつ。これに対して地球物理学、地球化学は物理学的ないし化学的研究手法で特徴づけられる。しかし地球物理学のなかにも、地震学、気象学のように対象によって分けられた分野がある。また、火山学は地球物理学、地球化学、地質学などの協同によって成り立ちうるし、海洋学は、これらの分科学はいうまでもなく、普通は地球科学に属するとされない生物学の協力も必要である。この場合、生物学も地球科学の分科学とみなしうる。地球科学は異なる対象と手法とに基づく分科学の寄せ集めとしての複合科学である。地質学、鉱物学その他は本質的に、多少の差はあれ、物理学的、化学的手法を必要とする。地質学のうちの岩石学は固体地球化学であるといいうる。

　このように、地球科学の各分科学の内容はお互いに複雑に絡み合っているので、寄せ集めにとどまることはないし、地球科学を統一的体系として提示することも容易ではない。地質学、海洋学などの異なる研究対象をもつ分野の研究を総合して、より大きい地球を対象とする統一的な科学体系を組み立てうる。地学とよばれているもののなかには、そのような観点にたったものがある。地球物理学はその手法に他の分科学との違いがあるとされており、たとえば地質学と比べると、主たる研究対象領域も異なる。

　地質学は、鉱物、岩石、地層がもつ性質や生成原因を明らかにし、それを基にして地質現象を明らかにしようとするので、研究の過程を通じて、直接接しうる物質から離れて考察を進めることはできない。研究の主体はおのずから地殻、とくにその上層部となる。そこには過去の地球に関する膨大なデータが残されており、地史学的考察もなされる。これに対して地球物理学は、地震波、地磁気といった現在の現象についての観測データの解析を主たる研究手段とする。地質学が扱う対象に迫りえない場合がある一方、地質学が及びえないところ、たとえば地球内部をも対象とすることができ、地球的スケールをそのままに取り扱うことができる。手法ではなくて、時間、空間を異にする対象についての研究の総合に、地球科学としての統一的体系がみいだされるであろう。

［木村敏雄］

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について　情報 | 凡例