Sciences de la TerreLes , ou , regroupent les sciences dont l'objet est l'étude de la Terre (surface terrestre et Terre interne, eau, air, biosphère) et de son environnement spatial. En tant que planète, la Terre sert de modèle à l'étude des planètes telluriques. Depuis que des sondes spatiales permettent d'explorer d'autres objets du système solaire, la planétologie est aussi classée parmi les sciences de la Terre. Celle-ci étudie notamment la Lune, les planètes et leurs satellites naturels, les astéroïdes, les météorites et les comètes.
Séquestration du dioxyde de carbonevignette|400px|Représentation schématique de certains moyens de stocker le dioxyde de carbone. La séquestration du dioxyde de carbone, appelée plus simplement piégeage du carbone ou séquestration du carbone est le stockage à long terme du dioxyde de carbone hors de l'atmosphère. Elle est réalisée de manière naturelle par des processus biologiques et géologiques. Elle peut également être réalisée par la main de l'homme, via des processus biologiques ou des procédés industriels, et est alors connue sous le nom anglais carbon dioxide removal (CDR) ou sous le terme d'émissions négatives.
Cycle des nutrimentsvignette|Nutrient-cycle Le cycle des nutriments (ou recyclage écologique) est le processus par lequel les composés organiques et inorganiques sont réutilisés dans un nouveau but de production de la matière. A l'inverse, l'énergie est utilisée dans un but de consommation sans jamais revenir à son état de départ. On ne peut pas parler de cycle de l'énergie, contrairement au cycle des nutriments minéraux.
Impact humain sur l'environnementLa fabrication, l'utilisation et le rejet des objets ont des effets considérables sur l'environnement. Les matériaux utilisés pour les fabriquer peuvent provenir de sources non renouvelables, telles que le pétrole, le gaz naturel ou les métaux rares, ce qui peut entraîner l'épuisement des ressources naturelles. La production d'objets peut également générer des émissions de gaz à effet de serre, contribuant au changement climatique.
Édaphologievignette|Taille et diversité des organismes du sol. L'édaphologie (du grec ἔδαφος / edaphos, le sol), aussi appelée agrologie, est l'étude des sols en tant qu'habitat naturel pour les végétaux. Avec la pédologie, c'est une des deux branches principales de la science des sols. On parle d'une influence édaphique lorsque le sol, de par ses caractéristiques géologiques et physico-chimiques, agit sur la croissance des végétaux dans toutes sortes de biomes. Les deux termes coexistent mais la communauté scientifique utilise principalement le terme édaphologie.
Biogéochimievignette|Biogeochimie La biogéochimie est l'étude du processus cyclique de transfert des éléments chimiques de l'environnement à partir des milieux abiotiques vers les organismes qui à leur tour retransmettent ses constituants à l'environnement. (Traduction française de l'article d'Odum, 1971) Cette notion a été « inventée » par le savant russe Vladimir Vernadski. Différentes analyses moléculaires permettent de qualifier le caractère biogéochimique de la matière organique comme l'analyse des sucres, des lipides, des phénols de la lignine.
Substance humiqueLes substances humiques sont des composés organiques largement présents dans l'humus, principale fraction organique des sols, ainsi que dans la tourbe et le charbon. Elles peuvent également être trouvées à l'état dissout ou colloïdal dans les cours d'eau, les lacs dystrophiques et les océans. D'un point de vue théorique, les substances humiques ont été considérées dans le cadre de la théorie acido-basique comme des acides organiques, et leurs bases conjuguées, les humates, comme des composants clés de la matière organique naturelle des sols.
Hypothèse Gaïathumb|alt=Vue d'artiste de la Terre et citation de Lovelock| — James Lovelock. L'hypothèse Gaïa, appelée également hypothèse biogéochimique, est une hypothèse controversée, initialement avancée en 1970 par le climatologue anglais James Lovelock en collaboration avec la microbiologiste américaine Lynn Margulis, mais également évoquée par d'autres scientifiques avant eux, selon laquelle la Terre serait . L'ensemble des êtres vivants sur Terre formerait ainsi un vaste superorganisme réalisant l'autorégulation de ses composants pour favoriser la vie.
Sol (pédologie)vignette|Le sol recèle un trésor vivant insoupçonné qui représente 50 % de la biodiversité spécifique sur la terre. En région tempérée, chaque mètre carré (sur de profondeur) abrite en moyenne animales (dont un millier d'espèces d'invertébrés constitués de près de 50 % d'acariens) comprenant, en les distinguant par leur taille, la microfaune, la mésofaune et la macrofaune. Une cuillère à café de sol, soit environ un gramme, héberge en moyenne 100 arthropodes, à , des millions de protozoaires et près d'un milliard de cellules bactériennes, issues de plus de 1 million d'espèces.
Pédogenèse (géologie)alt=mécanismes de la pédogenèse|vignette|redresse=1.7|Illustration simplifiée des mécanismes de base de la pédogenèse. La vitesse moyenne de formation d'un sol va de 0,017 à 0,036 mm/an (la formation d'une couche arable de prenant ainsi de à ). Des taux d'érosion deux fois plus élevé (voire quarante fois dans les pays développés actuels dont l'agriculture productiviste se traduit par un labour ou un travail du sol intensif) explique l'espérance de vie des grandes civilisations antiques qui a souvent suivi un même cycle d'expansion et de récession (en moyenne de 800 à , donnée compatible avec l'érosion complète des couches arables et fertiles par leur culture intensive reposant sur environ un mètre de terre végétale).
