Menschliches Handeln gefährdet zunehmend die Stabilität des Erdsystems und somit auch das Wohlergehen künftiger Generationen. Dieser Aufgabe muss sich die globale Gesellschaft jetzt stellen, merken die Autorinnen und Autoren in dem Zukunftsreport an. Dazu müssen schnellstmöglich Lösungen gefunden und umgesetzt werden, um den Klimawandel zu verlangsamen, Nahrungsquellen, Rohstoffe, Wasser, Land und Meere nachhaltig zu nutzen, Naturgefahren vorherzusehen und abzumildern sowie kritische Entwicklungen im Erdsystem zu erfassen und zu bewerten.
Zur Bewältigung dieser Herausforderungen können die Geowissenschaften maßgeblich beitragen. An deutschen Universitäten und Forschungseinrichtungen sind sie bisher jedoch sehr kleinteilig in Disziplinen und Subdisziplinen unterteilt. "Die Erdsystemwissenschaft kann der interdisziplinäre Rahmen sein, der die geowissenschaftlichen Subdisziplinen stärker integriert und sie befähigt, effektiv zur Lösung der globalen Herausforderungen beizutragen", sagt der Geologe Onno Oncken, Mitglied der Leopoldina und Sprecher der Arbeitsgruppe Erdsystemforschung, die den Zukunftsreport verfasst hat. Die Erdsystemwissenschaft betrachtet die Erde als dynamisches System interaktiver physikalischer, chemischer und biologischer Prozesse. Diese Prozesse verbinden und beeinflussen die einzelnen Komponenten des Erdsystems, das die Hydrosphäre (Wasser), die Atmosphäre (Luft), die Biosphäre (Lebewesen) und die Geosphäre (Erdkörper) umfasst.
Zur Leitidee der Erdsystemwissenschaft gehört es, die technologischen Fortschritte in den Natur-, Computer- und Ingenieurwissenschaften zu nutzen und transdisziplinär und digital zu arbeiten. Der Zukunftsreport schlägt einen nationalen Fahrplan zum Ausbau und zur Vernetzung von Kapazitäten für die Erdbeobachtung vor, um Veränderungen im System Erde erkennen, überwachen und für die Prognose künftiger Entwicklungen nutzen zu können. In diesem Zusammenhang ist es auch erforderlich, digitale Infrastrukturen und Kapazitäten für die Arbeit mit großen Datenmengen (Big Data) aufzubauen.
Die Autorinnen und Autoren plädieren dafür, die universitäre Ausbildung unter der Leitidee Erdsystemwissenschaft weiterzuentwickeln, in den Lehrplänen die Lösung künftiger Probleme im Kontext des Erdsystems verstärkt in den Blick zu nehmen und einen Studienabschluss in "Erdsystemwissenschaft" zu ermöglichen. Aspekte der Erdsystemwissenschaft sollten darüber hinaus auch in schulische Lehrpläne Eingang finden.
Mit dem Format "Zukunftsreport Wissenschaft" greift die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina Fragen der mittel- und langfristigen Wissenschaftsentwicklung auf, die für das Verhältnis von Wissenschaft, Politik und Gesellschaft besonders relevant sind.