Principiile cercetarii fizico-geografice

Reprezinta un set de reguli ce trebuie respectate pe parcursul cercetarii stiintifice.

Principiul spatialitatii a fost regasit in opera lui Emm. de Martonne sub denumirea de principiul extensiunii Formularea acestui principiu a plecat de la faptul ca obiectele, procesele si fenomenele geografice au o anumita pozitie si ocupa un anumit spatiu geografic.

Acest principiu solicita ca cercetarea fizico-geografica sa precizeze care sunt particularitatile spatiale ale obiectului sau fenomenului cercetat. Pozitia geografica este importanta deoarece permite intelegerea unor caracteristici ale obiectului respectiv precum si relatiile lui cu alte obiecte.

Spre exemplu datorita pozitiei in zona ecuatoriala a bazinului hidrografic al Amazonului acesta beneficiaza de debite medii lunare foarte mari pe tot parcursul anului in comparatie cu Dunarea care are bazinul hidrografic in zona temperata si debite medii lunare variabile cu un maxim de primavara-vara si un minim de iarna.

Pozitia Japoniei in cadrul "Cercului de foc al Pacificului" determina frecvente cutremure de pamant si manifestatii intense ale vulcanismului in timp ce Australia ce se suprapune pe placa tectonica australiana se comporta ca un bloc rigid fara foarte multe cutremure si eruptii vulcanice.

Pentru indicarea pozitiei geografice este necesara precizarea pozitiei matematice cu ajutorul coordonatelor geografice, urmata de stabilirea asezarii geografice in raport cu alte unitati majore din vecinatate care pot influenta obiectul, procesul sau teritoriul studiat.

Este necesara stabilirea cu cat mai mare exactitate a limitelor arealului de raspandire a obiectelor, proceselor sau fenomenelor fizico-geografice studiate. Pozitia si forma unor teritorii pot determina explicatii ale originii si caracteristicilor anumitor procese. Un exemplu clasic este dat de forma tarmului estic al Americii de Sud care se imbina aproape perfect cu forma tarmului vestic al Africii fapt ce se explica prin aparitia riftului medio-atlantic si separarea celor doua continente.

Avand in vedere consecintele asezarii geografice, apare justificata cerinta acestui principiu ca prima intrebare la care trebuie sa raspunda geograful sa fie "UNDE?".

Principiul integrarii geografice

Geosistemul reprezinta un sistem fizico-geografic deschis alcatuit dintr-o serie de    subsisteme fizico-geografice organizate ierarhic. Analiza oricarui subsistem fizico-geografic luat individual nu poate sa fie intregita decat integrand subsistemul in contextul intregului sistem din care face parte. Asadar, este necesar ca pe parcursul cercetarii fizico-geografice sa se aiba in vedere intregul teritorial din care face parte obiectul sau fenomenul studiat.

In acest sens a fost formulat principiul integrarii geografice "orice obiect, proces sau fenomen trebuie sa fie raportat la sistemul din care face parte si trebuie sa se caute care este rolul lui in sistem, ce actiuni si influente exercita si indeosebi ce actiuni si influente suporta el din partea celorlalti componenti ai sistemului respectiv" I. Donisa (1987).

Cel mai important aspect ce decurge din formularea acestui principiu este integrarea functionala care explica rolul unui component fizico-geografic in cadrul functionalitatii generale a sistemului.

Cele mai evidente exemple sunt date de bazinele hidrografice de diferite ordine de marime care se integreaza pentru a construi intregul. Fiecare dintre aceste bazine hidrografice constituie o entitate fizico-geografica separata dar care face parte dintr-un sistem mai mare. Bazinul hidrografic al raului Moldova face parte din bazinul hidrografic al raului Siret care la randul sau face parte din bazinul hidrografic al Dunarii.

Masivul Giumalau face parte din unitatea muntilor Rarau-Giumalau care la randul ei face parte din unitatea muntilor Bistritei care apartin Carpatilor Moldo-Transilvani ce constituie unitate a Carpatilor Orientali ce apartin Muntilor Carpati, munti ce fac parte din lantul Alpino-Carpato-Himalayan.

In consecinta, avand in vedere principiul integrarii geografice apare justificata cerinta ca a doua intrebare la care trebuie sa raspunda geograful sa fie "CUM?".

Principiul cauzalitatii

Alexander von Humboldt a introdus in geografie principiul cauzalitatii care presupune ca orice cercetare geografica sa caute a descoperii explicatia cauzala, legaturile cauzale ale obiectului cercetat. I Donisa (1987) afirma ca "a cauta legaturile cauzale inseamna a examina toate legaturile obiectului cercetat cu alte obiecte sau procese, inseamna a aplica principiul determinismului care este generalizat in stiinta. In geografie insa este preferat termenul de principiu al cauzalitatii care pune accent pe explicarea cauzala (scotand in evidenta legaturile de cauzalitate)".

Sistemele fizico-geografice sunt sisteme complexe la nivelul carora legaturile dintre cauze si efect sunt dificil de identificat fiind separate deseori de perioade mari de timp si intervale mari de spatiu

Un exemplu in acest sens poate constituii cazul lantului montan Himalaya care a aparut ca urmare a coliziunii dintre doua placi tectonice (manifestari ale subsistemului litosferic). Aparitia lantului montan a influentat celelalte subsisteme fizico-geografice ale zonei: circulatia maselor de aer, cantitatile de precipitatii, debitele raurilor, repartitia vegetatiei si faunei etc.

Principiul cauzalitatii introduce in cercetarea fizico-geografica a treia intrebare la care trebuie sa raspunda cercetatorul "DE CE?"

Principiul generalizarii si abstractizarii geografice

A fost introdus in geografie de Emm. de Martonne (1925) care afirma ca "studiul geografic al unui fenomen presupune preocuparea constanta fata de fenomenele analoage care pot sa apara in alte puncte ale globului"

Acest principiu are ca scop realizarea trecerii de la cercetarea de detaliu a anumitor obiecte, procese si fenomene geografice la elaborarea generalizarilor si abstractizarilor ce conduc spre aparitia legilor si teoriilor fizico-geografice. Un exemplu clasic este cel al cercetarii realizate de W.M. Davis (1899) asupra unor perimetre din SUA in care apareau suprafete de nivelare, cercetari care au fost utilizate ulterior pentru elaborarea "teoriei peneplenei" sau "teoriei reliefului ciclic".

Principiul istorismului

Presupune ca realitatea geografica din prezent sa fie inteleasa si explicata prin reconstituirea evolutiei in timp. I Donisa (1987) afirma ca "acest principiu ar trebui formulat ca principiul evolutionismului in geografie, el impunand cercetarii geografice obligatia de a cauta originea si evolutia obiectului studiat. Aceasta duce la o intregire substantiala a cunoasterii geografice caci permite sa se ajunga apoi la descoperirea legilor de aparitie, existenta si evolutie a obiectelor si proceselor, a sistemelor geografice de diverse ranguri taxonomice".

Relieful major al continentelor si bazinelor oceanice poate fi inteles in prezent prin reconstituirea conditiilor fizico-geografice din trecut si evolutia acestuia de pe parcursul mai multor zeci de milioane de ani.

Principiul antropic

Acest principiu impune evaluarea actiunii omului asupra sistemelor fizico-geografice. Este un principiu care acorda societatii umane un rol din ce in ce mai important pe masura ce creste capacitatea tehnologica ce poate influenta geosistemul. Exista multiple exemple in acest sens insa cel mai elocvent este cel legat de reducerea accentuata a suprafetelor forestiere de pe glob precum si poluarea aerului, apei si solului cu diferite substante care sunt dificil de asimilat de catre sistemele fizico-geografice.

Principiile cercetarii fizico-geografice traseaza directiile abordarilor stiintifice geografice, directii care se grefeaza pe obiectivele principale ale cercetarii geografice.

Metodele cercetarii fizico-geografice

Prin metoda de cercetare se intelege calea pe care se poate ajunge la adevarul stiintific sau "totalitatea demersurilor, procedeelor si mijloacelor utilizate pentru dobandirea cunoasterii stiintifice" I. Donisa (1987). Ca metode specifice geografiei mentionam metoda geografica si metoda cartografica la care se adauga o serie de alte metode comune mai multor stiinte.

Metoda geografica s-a impus ca o metoda specifica geografiei prin faptul ca cercetarea urmareste aspectele spatiale legate de pozitia geografica, suprafata, forma arealului si raporturile spatiale cu alte unitati geografice. Un alt specific al acestei metode este dat de plasarea in centrul atentiei a relatiilor dintre societatea umana si natura.

In ansamblu metoda geografica impune un anumit mod de abordare a realitatii fizico-geografice.

Metoda cartografica are ca scop reprezentarea grafica a suprafetei terestre cu elementele, procesele si fenomenele existente. Metoda necesita o simplificare a imaginii despre realitate prin eliminarea elementelor nesemnificative.

Harta a aparut inca din antichitate ca urmare a necesitatii reprezentarii unor suprafete terestre de dimensiuni mari. Ulterior, pentru reprezentarea cartografica a intregii planete a fost realizat globul geografic. Pe aceste reprezentari cartografice pot fi redate unele caracteristici geografice invizibile in teren cum ar fi: resursele minerale utile, densitatea fragmentarii reliefului, geodeclivitatea, configuratia campului baric, repartitia unor specii de animale etc.

Metoda cantitativa (matematica) utilizata in geografie urmareste aplicarea mijloacelor matematice pentru cercetarea fizico-geografica. Cuantificarea caracteristicilor fizico-geografice a inceput sa domine gandirea geografica inca din anii 1950-1960. Cuantificarea in geografia fizica presupune obtinerea unor date care descriu variatia unui proces, dimensiunea unei forme, masuri ale unor forte aplicate etc,.. la care se adauga metodele de prelucrare a acestora. "Metoda cantitativa, bazata pe analiza statistica, face dovada unui cadru de investigare standardizat, riguros, conservativ si obiectiv pentru multe dintre problemele stiintelor Pamantului" (Chorley, 1965).

Metoda modelizarii are in vedere realizarea si studierea unor modele fizico-geografice simplificate. Se poate realiza o modelare materiala (harti in relief, procese fluviale etc) sau o modelare imaginara (harta care poate reda un model static sau unul dinamic, aerofotogramele care pot furniza o imagine tridimensionala a reliefului, softurile G.I.S. care furnizeaza modelele numerice ale terenului, modelari ale riscurilor naturale existente in anumite zone, modelari matematice ale unor profile longitudinale de vai etc).

Metoda experimentala presupune reproducerea in conditii controlabile de teren sau laborator a unor procese sau fenomene fizico-geografice. Se pot organiza parcele experimentale pentru studierea eroziunii solului, studierea unor procese hidrologice, studierea unor procese periglaciare etc. In laborator pot fi efectuate o serie de experimente legate de dezagregarea rocilor prin procese succesive de inghet-dezghet, procese de dizolvare si alterare a rocilor, procese de sedimentare, simularea unor fenomene meteorologice (trasnet, ceata, bruma) sau producerea unor precipitatii artificiale etc.

Metoda comparativa recurge la compararea proceselor si fenomenelor de acelasi gen in vederea evidentierii asemanarilor si deosebirilor dintre ele. Metoda comparativa a fost extinsa de la aspectele spatiale la cele temporale urmarind aceleasi procese si fenomene geografice in diferite perioade de timp. Astfel, diferentierile existente intre obiectele, procesele si fenomenele fizico-geografice pot fi urmarite in spatiu si timp (poate fi comparata vegetatia actuala din Romania cu cea din Norvegia dar se poate compara vegetatia actuala a Romaniei cu cea existenta pe acelasi teritoriu in Pleistocen).

Metoda istorica are la baza evidentierea originii si cauzelor schimbarilor in timp a unor obiecte, procese si fenomene fizico-geografice. Aplicarea metodei istorice in geografie a dus la aparitia paleogeografiei care cerceteaza trecutul geosistemului

Metoda dialectica are drept scop descifrarea corecta a relatiilor dintre sistemele fizico-geografice. Denumirea de dialectic (a) vine din greaca si inseamna proces de rationare menit sa duca la obtinerea adevarului si a cunoasterii in legatura cu un subiect sau altul. Prin utilizarea metodei dialectice in geografie se poate ajunge la intelegerea unor relatii complexe cum sunt cele dintre societatea umana si natura. Metoda dialectica opereaza cu o serie de categorii filosofice si stiintifice cum sunt: esenta si fenomen, continut si forma, necesitate si intamplare, cauza si efect etc.

Metoda inductiva consta in studierea cazurilor concrete (singularul) si cautarea trasaturilor generale (abstractizarea). Este metoda prin care se ajunge la elaborarea legilor si teoriilor fizico-geografice.

Metoda deductiva evidentiaza calea inversa a cercetarii cu plecare de la general pentru a ajunge la particular. Se considera ca singularul este subordonat sistemului din care face parte si poarta amprenta trasaturilor generale ale acestuia.

Metoda analizei presupune descompunerea elementelor si proceselor urmata de "studierea amanuntita a partilor componente ajungandu-se la cunoasterea caracteristicilor fiecarei parti si a locului ei in intreg" I. Donisa (1987).

In cadrul geografiei fizice, pentru a recurge la metoda analizei, se poate realiza o descompunere materiala reala (probe de sol, esantioane de roci, probe de apa etc) sau o descompunere imaginara (decompunerea unor sisteme fizico-geografice complexe). Principalul deziderat al analizei geografice ramane descifrarea modului in care functioneaza sistemul fizico-geografic.

Metoda sintezei este utilizata impreuna cu metoda analizei plecand de la considerentul ca analiza faciliteaza cunoasterea partilor componente in timp ce sinteza permite cunoasterea integrala a sistemului fizico-geografic. Sinteza reprezinta o insumare a informatiilor partiale in vederea obtinerii unei caracteristici unitare a sistemului fizico-geografic.

Universul

Universul reprezinta un spatiu propus ca fiind nemarginit, cu materie aflata in diferite forme si stadii de organizare si evolutie.

In prezent cunoasterea Universului se rezuma la o pondere de sub % din totalul informatiilor iar multe dintre cunostinte sunt doar simple ipoteze.

Informatiile pe care le avem asupra Universului, provin in mod esential din observatiile asupra luminii si ale celorlalte unde electromagnetice ce vin din spatiu.

Instrumentul de observatie este telescopul, combinat cu amplificatori de imagini si cu spectrografe care analizeazǎ lumina in componentele sale si determina astfel compozitia atomica a astrului observat, precum si alte date ca temperatura si presiunea de la suprafata.

In ceea ce priveste celelalte unde electromagnetice, este vorba de undele infrarosii, de

microunde, de unde radar si de unde radio.

Primele sunt observate cu telescoape asociate cu detectoare de infrarosu sau cu telescoape trimise in spatiu pentru a evita absorbtia razelor in atmosfera.

Undele radio sunt observate cu radio-telescoape.

Pe de alta parte, este vorba de undele ultraviolete, de razele X si γ (gamma), unde din ce in ce mai mici.  In cazul acestor unde, imensa cantitate de oservatii se face prin detectori trimisi in spatiu.

Cunostintele despre Univers provin si din legile fizice stabilite pe Pamant, presupus valide in totalitatea Universului.

Aceste legi fizice cuprind mecanica lui Newton - pentru sistemul solar, relativitatea generalizata a lui Einstein - pentru corpurile masive si pentru evolutia Universului, electromagnetismul lui Maxwell, precum si mecanica cuantica.

Totalitatea cunostiintelor este sistematizata sub forma de teorii sau, mai exact, de «modele teoretice» care incearca sa explice tot ce este cunoscut si sa prevada viitoarele observatii.

Isaac Newton (1642-1726)

Principiul I al mecanicii

Orice corp isi mentine starea de repaus sau de miscare rectilinie uniforma atat timp cat asupra sa nu actioneaza alte forte sau suma fortelor care actioneaza asupra sa este nula.

Principiul al II-lea al mecanicii

Newton introduce notiunea de cantitate de miscare, ceea ce astazi se numeste impuls. Aceasta este o marime vectoriala egala cu produsul dintre masa si viteza. Principiul al doilea al mecanicii introduce notiunea de forta ca fiind derivata impulsului in raport cu timpul. In mecanica newtoniana se considera ca masa este constanta (independenta de viteza) cat timp se pastreaza integritatea corpului.

Albert Einstein (1879 - 1955)

Einstein a enuntat teoria relativitatii care unifica teoriile materiei si ale luminii. Materia, ca si lumina, se supun principiului relativitatii, iar simultaneitatea a doua evenimente devine dependenta de observator. Timpul nu mai este un concept invariant, ci este relativ.

Teoria sa se baza pe urmatoarele postulate:

viteza absoluta a unui obiect nu poate fi masurata; putem masura doar viteza sa relativa fata de un alt obiect;

valoarea vitezei luminii in vid este intotdeauna aceeasi, indiferent de viteza cu care se deplaseaza observatorul si indiferent de sursa de lumina;

viteza maxima care poate fi atinsa in Univers este viteza luminii.

James Maxwell (1831-1879)

Maxwell a demonstrat ca oscilatiile electromagnetice din unda electromagnetica sunt transversale si a calculat formula pentru gasirea vitezei propagarii undelor electromagnetice.

Prin compararea vitezei undelor cu viteza luminii a ajuns la concluzia ca 'lumina si electromagnetismul sunt manifestari ale caracteristicii uneia si aceleasi substante, iar lumina este o radiatie electromagnetica ce se propaga in camp, in conformitate cu legile electromagnetismului.

In cadrul Universului distantele se masoara in ani lumina (a-l), timpul in miliarde de ani (10⁹) si masele in mase solare (MS). Un an lumina reprezinta distanta parcursa de lumina intr-un an, o distantǎ practic egalǎ cu 9 000 000 000 000 km adicǎ 9 urmat de 12 zerouri sau, pe scurt, 1 a-l = 9x10¹²km. Masa Soarelui, MS = circa 2x10³⁰ kg.

La masurarea distantelor din Univers mai sunt folosite: unitatea astronomica (U.A.) ce reprezinta15xl0⁷ km; parsec-ul (pc) care reprezinta 31x l0¹²km sau 3,26 a-l;kiloparsec-ul (kpc) care reprezinta 1pc x 10³ .