Maantiede

Antiikin aika

Maantieteellä on pitkät perinteet, joskin sen sisältö on aikojen saatossa kehittynyt ja muuttunut huimasti. Maapallon uskottiin pitkään olevan litteä, mikä käsitys pysyi vallalla pitkälti keskiajalle asti, vaikka jo 500-luvulla eaa. matemaatikko Pythagoras uskoi maapallon olevan todellisuudessa pyöreä. Myös antiikin ajan kuulut filosofit Platon ja Aristoteles jakoivat saman ajatuksen. Aristoteles perusteli kantaansa sillä, että Maan varjo Kuun pinnalla oli pyöreä. Lisäksi hän havainnoi, kuinka Pohjantähti sijaitsi pohjoisemmissa maissa korkeammalla kuin etelämmissä.
Ensimmäisen tunnetun kartan teki niin ikään 500-luvulla eaa. vaikuttanut kreikkalainen Anaksimandros. Maantieteen isäksi nimetään kuitenkin usein Aleksandrian kirjaston ylikirjastonhoitaja, Eratosthenes (noin 275–194 eaa.), joka laski maapallon koon melko tarkasti (sai tulokseksi 250 000 stadionia, mikä on lähellä 40 000 km) ja käytti ensimmäisenä nimeä geografia. Hän myös piirsi kartan silloin tunnetusta maailmasta. Eratostheneen nimeäminen maantieteen isäksi on kuitenkin osin arveluttavaa, sillä muun muassa inuiitit, intiaanit ja useat Tyynenmeren saarilla asuvat kansat olivat jo aiemmin piirtäneet karttoja. Kreikkalaiset olivat lisäksi omaksuneet kartanteon perusteet Lähi-idästä. 
Kreikkalaiset olivat myös ensimmäisiä maantieteellisten teoksien kirjoittajia. Erityiset periplus- ja periegesis-teokset kuvaavat antiikin ajan maantiedettä. Niitä käytetään nykyään muun muassa arkeologian apuna. Periplus-teoksissa kuvattiin rannikoita satamasta satamaan, ne olivat siis välimatkojen kuvauksia ja toimivat apuna muun muassa kauppiaille. Periegesis-teokset puolestaan kuvasivat eri paikkojen erikoisuuksia ja olivat tavallaan oman aikansa matkaoppaita.
Rooman kasvattaessa valtaansa sotilaallisella taholla myös sen tieteellinen vaikutus kasvoi. Valtion alueen kasvaessa yhä uusia alueita saatiin tarkastelun kohteiksi. Rooman ajan huomattavin maantieteilijä ja historioitsija oli Strabon (noin 60 eaa. – 20 jaa.). Hän matkusti laajalti muun muassa Armeniassa, Etruriassa (Italia), Etiopiassa sekä Mustanmeren alueella. Strabon kirjoitti vanhan ajan maantieteen tärkeimmän lähdeteoksen Geographica, jossa hän kuvasi matkojensa kohteita ja johon hän oli kirjannut lukuisia lainauksia vanhojen oppineiden teoksista, jotka muuten olisivat hävinneet. Lisäksi Strabon laski muun muassa Välimeren pituuden ja havainnoi jokien kulutustoiminnan: Hän totesi muun muassa Bosporinsalmen olevan joen puhkaisulaakso. Strabon myös erotteli ylängöt ja alangot, ymmärsi eksposition merkityksen ja havainnoi lämpötilan laskun korkeammalle kuljettaessa.
Toisella vuosisadalla vaikutti Klaudios Ptolemaios, joka otti käyttöön pituus- ja leveyspiirit ja piirsi kuuluisan ”maailmankarttansa”, joka tosin oli sisällöltään melko niukka; muun muassa asutusta ei ollut merkitty. Hänen tärkein teoksensa oli pääasiassa kartografiaa käsittelevä Geographike hyphegesis.

Keskiajan maantiede

Keskiajalla maantiede muuttui monien muiden tieteiden ohella Euroopassa. Rooman valtakunnan hajoamisen jälkeen roomalaiskatolisen kirkon kasvava valta vaikutti myös tieteiden harjoittamiseen. Kartografiassa tärkeäksi nousi karttojen symbolinen arvo niiden luonnontieteellisen eksaktiuden kustannuksella. Mappamundi-nimiset kartat keskittyivät Välimeren ympäristöön. 
Nämä kartat on jaettavissa neljään erilaiseen tyypiin. Ensimmäinen on T-O -malli, jossa itä on kartan yläosassa ja Välimeri, Niili ja Tonava muodostavat T:n mallisen vesistön kartan keskelle. Maa jakautuu siis kolmeen osaan, Aasiaan, Afrikkaan ja Eurooppaan. Näitä maa-alueita kiertää O:n muotoinen valtameri.
Toinen karttatyyppi oli vyöhykemalli, jossa maailma jakautui erilaisiin lämpövyöhykkeisiin pohjoisesta etelään. Keskellä oli valtameri tai kaksi valtamerta. Kolmas malli yhdistää T-O -mallin ja vyöhykemallin, siinä Afrikan eteläpuolella on valtameri, jonka toisella puolella on jokin uusi manner. Neljäs malli on aiempia tarkempi maantieteellisesti ja keskittyy selkeämmin Välimeren ympäristöön.
Ajatus siitä, että keskiajalla maa olisi ajateltu litteäksi ei pidä paikkaansa. Jo antiikin aikana oli ajateltu että maa on pallon muotoinen ja useat oppineet ajattelivat niin myös keskiajalla. Myös esimerkiksi Danten Jumalaisessa näytelmässä on huomattavissa ajatus pallon muotoisesta maasta.
Keskiajan alussa tiede kukoisti Bagdadissa. Kreikkalaisia teoksia käännettiin arabiaksi, tähtitiedettä ja matematiikkaa harrastettiin laajalti. Lisäksi kauppiaat toivat jatkuvasti uutta tietoa muun muassa Kiinasta, Mongoliasta, Afrikan sisäosista ja Madagaskarilta. Maantieteellinen määrittäminen oli lisäksi muslimeille hyvin tärkeää, sillä Mekan suunta oli määriteltävä oikein. Vaikka arabialaisia karttoja syntyi lukuisia, vain yhdellä oli todellista merkitystä maantieteen kehitykselle. Aikakauden merkittävimmän maailmankartan, Tabula Rogerianan, loi Muhammad al-Idrisi vuonna 1154. 
On tärkeää huomata, että maantiede oli pitkään lähes yksinomaan kartan piirtämistä. Lisäksi kartat olivat tietosisältönsä ohella taiteellisia tuotoksia, eikä niitä yleisesti edes pyritty piirtämään mittakaavaan. Arabialaiset kartat olivat useimmiten pyörökarttoja, joissa etelä oli kartan yläosassa ja pohjoinen alaosassa.
1200-luvulla Polon veljekset tekivät kauppamatkoja itään, muun muassa Mongoliaan. Vuonna 1271 Marco Polo lähti matkoille mukaan ja kirjoitti kokemuksistaan matkakertomuksen, joka saavutti suuren suosion Euroopassa aiheuttaen suoranaisen Kiina-buumin. Lisäksi tietoa alkoi hiljalleen siirtyä arabimaista takaisin, kun luostareissa alettiin tehdä käännöksiä arabien kirjoittamista kirjoista.
Myös muualla harrastettiin keskiajalla maantiedettä. Muun muassa kiinalaiset liikkuivat merillä runsaasti jo 100- ja 200-luvuilla. Kiinalaiset tunsivat magneettineulan ja suunnistivat kompassin avulla. Kompassi tunnettiin Euroopassa vasta 1100-luvun lopulla. Lisäksi viikingit tekivät löytöretkiä, he muun muassa saavuttivat Pohjois-Amerikan vuonna 1003.

Suuret löytöretket

Merenkulku kehittyi keskiajan lopulla erityisesti Pohjois-Italian rannikolla kuten Genovassa ja Milanossa. Portugalilaiset merenkulkijat omaksuivat tietonsa italialaisilta ja alkoivat valloittaa maailman meriä. Tavoitteena oli löytää merireitti Intiaan. Ensimmäisenä liikkeelle lähti Bartolomeu Dias, joka purjehti Afrikan eteläkärjen ohi vuonna 1487. Hän ei kuitenkaan jatkanut pidemmälle, vaan kääntyi kärjen jälkeen takaisin. Vasco da Gama jatkoi Diazin jalanjäljissä ja löysi reitin Intiaan arabialaisen luotsin avulla. Hän saavutti Intian rannikon vuonna 1498.
Italialainen Kristoffer Kolumbus pyrki löytämään reitin Intiaan lännen kautta. Kolumbus toimi 1480-luvulla Portugalin palveluksessa, mutta ei saanut tukea hankkeelleen. Kaivattu tuki löytyi Espanjan kuningattarelta, ja Kolumbus lähti matkaan kolmella laivalla vuonna 1492. Kolumbus teki yhteensä neljä matkaa, joilla rantautui muun muassa Bahaman saaristoon, Kuuban pohjoisrannikolle ja Keski-Amerikan rannikolle. Kolumbus luuli koko elämänsä ajan löytäneensä reitin Intiaan.
Ensimmäisen maailmanympäryspurjehduksen teki portugalilainen Fernão de Magalhães, joka purjehti Magalhãesinsalmen läpi vuonna 1520. Vuotta aiemmin espanjalainen Hernán Cortés rantautui Meksikoon ja aloitti Etelä-Amerikan valloituksen. Myös Pohjois-Amerikkaa tutkittiin jo 1500-luvun alussa. Amerigo Vespucci teki kaikkiaan neljä matkaa Pohjois-Amerikkaan ja antoi nimensä koko mantereelle, kun saksalainen kartografi Martin Waldseemüller kutsui Amerikkaa Amerikaksi teoksessaan Cosmographiae introductio.
Pohjoismaissa maantiedettä vei eteenpäin Ruotsin viimeinen katolinen piispa Olaus Magnus (1490–1557). Olaus Magnus laati vuonna 1539 ensimmäisen merkittävän pohjoismaisen kartan Carta Marinan, jossa Suomenniemi esiintyi ensi kerran. Magnus kirjoitti myös Pohjolaa kuvaavan teoksen Historia de gentibus septentrionalibus, joka perustui pitkälti vanhoihin vesistökuvauksiin.
Löytöretkien aikakaudella paikanmääritykset ja karttaprojektiot paranivat huomattavasti. Tanskalainen Tyko Brahe paransi mittalaitteistoja ja hänen oppilaansa Johannes Kepler tarkensi paikanmäärityksiä edelleen. Kepler myös selvitti Maan radan oikean muodon vuonna 1609. Kolmiomittaus keksittiin 1600-luvulla. Se oli merkittävä edistysaskel karttojen teossa. Karttaprojektioita loi muun muassa Gerhard Mercator (1512–1594), jonka vuoden 1569 maailmankartta auttoi merenkulkijoita loksodrominsa vuoksi. Suomenniemen ja sitä ympäröivät merialueet esitti ensimmäisen kerran oikeamuotoisina ruotsalainen kartantekijä Andreas Bureus vuonna 1626.
Aikansa huomattavin maantieteilijä oli Bernhard Varenius (1622–1650), joka jakoi maantieteen yleismaantieteeseen ja aluemaantieteeseen teoksessaan Geografia generalis in qua affectiones generales telluns explicantur vuodelta 1650. Varenius kuvasi etenkin fyysistä maantiedettä: Hän muun muassa jakoi tulivuoret aktiivisiin ja sammuneisiin, tutki geomorfologiaa ja kausaliteetteja, merivirtoja ja tuulten vaikutuksia, merten suolaisuutta ja sen vaihteluja, meriliikennettä ja saaristoja.
Muihin merkittäviin maantieteilijöihin kuuluivat Sebastian Münster, joka kirjoitti Eurooppaa kuvaavan teoksensa Cosmografia universa vuonna 1544, sekä Leonardo da Vinci, joka selitti muun muassa kivien kulumista, fossiilien olemusta sekä jokisuistojen kasaantumista. Lisäksi maantiedettä auttoivat Nikolaus Kopernikus selvittämällä Maan kierron Auringon ympäri, Galileo Galilei määrittämällä painovoiman suuruuden, kaukoputken keksiminen 1600-luvun alun Hollannissa, elohopeailmapuntari vuodelta 1643, joka auttoi korkeuden määrittämisessä, sekä alkoholilämpömittari.

Maapallon mittausten aikakausi 1650-luvulta 1700-luvun loppuun

1600-luvulle tultaessa mantereiden sisäosat ja valtamerien osat olivat vielä tutkimattomia. 1600- ja 1700-luvut olivatkin todellisen tutkimusmatkailun aikaa. Aasian sisäosia tutkittiin, minkä tarkoituksena oli löytää suurten jokien lähteet. Pohjois-Amerikassa ranskalaiset tutkimusmatkaajat löysivät Suuret järvet 1650-luvulla. Samat tutkijat löysivät myös Mississippi- ja Missourijoet vuonna 1673. Kanadan tuntemus parani erityisesti turkismetsästyksen kautta, metsästysretkiltä saatiin paljon uutta tietoa alueen piirteistä. Alexander Mackenzie kulki Mackenziejokea pitkin Jäämerelle, ja löysi muun muassa Kalliovuoret.
Isaac Newton laski 1700-luvulla Kuun liikunnon ja Maan painovoiman välisen suhteen sekä havaitsi Maan olevan navoiltaan litistynyt. Litistyneisyyttä lähti tutkimaan kaksi retkikuntaa, toinen Peruun ja toinen Suomen Lappiiin. Ranskalainen Pierre-Louis Moreau de Maupertuis mittasi asteen suuruista meridiaanikaarta Torniojoen jäällä vuosina 1736–1737. Tuloksia vertailtiin keskenään, ja litistymissuhteeksi saatiin 1:205. Newton oli laskenut suhteeksi 1:230. Nykyisen tiedon mukaan litistymissuhde on 1:298,257. Newton kehitti myös vuorovesivaihteluteorian 1780-luvulla.
Kuuluisimpia 1700-luvun tutkimusmatkailijoita on James Cook, joka teki kaksi tutkimusretkeä 1700-luvun lopulla eteläisille merialueille. Ensimmäisen retken tarkoituksena oli selvittää Auringon parallaksi; retki suuntasi muun muassa Tahitille. Toinen matka suuntasi Eteläiselle jäämerelle, jolloin mukana oli myös suomalainen piirtäjä Herman Dietrich Spöring nuorempi.
1700-luvulla tehtiin myös runsaasti uusia keksintöjä, jotka auttoivat luonnonilmiöiden tutkimuksessa. Kronometri keksittiin vuonna 1764, elohopeamittari 1700-luvun puolivälissä ja uusia projektioita kehitettiin. Muun muassa J. H. Lambertin Lambertin oikeapintainen tasoprojektio ja Lambertin oikeakulmainen kartioprojektio edistivät kartoitusta huomattavasti.
Maantieteen teoreettinen tutkimus alkoi niin ikään 1700-luvulla. Anton Friedrich Büsching (1724–1793) julkaisi teoksensa Neue Erdbeschreibung vuonna 1754. Teoksessa tarkasteltiin muun muassa väkilukuja, luonnonvaroja, kaupunkeja ja hallintoa; se oli luonteeltaan talousmaantieteellinen. Büschingin teos sai muun muassa Immanuel Kantin kiinnostumaan maantieteestä. Kant (1724–1804) oli filosofi, joka vaikutti Königsbergin yliopistossa Preussissa. Hän aloitti maantieteen opetuksen vuonna 1756 ja opetti 41 vuoden ajan. Hän näki maantieteen korologisena tieteenä, joka tutkii maanpintaa ja sen ilmiöitä. Kant myös ajatteli maantiedettä historiallisena ilmiönä; historia oli hänen mukaansa muuttuvaa maantiedettä.

Saksan 1800-luvun maantiede

Muiden tieteiden mukana maantieteen asema koheni valistuksen aikana 1700-luvulla, jolloin se alkoi hiljalleen myös muistuttaa sisällöltään nykyistä maantiedettä. Immanuel Kantilla oli suuri merkitys maantieteen kehittymisessä spatiaalisuutta eli tilaa ja temporaalisuutta eli aikaa tutkivaksi tieteenalaksi: epistemologisessa teoriassaan Puhtaan järjen kritiikissä hän esitti, että kaikki muu tietomme perustuu käsitykseen ajasta ja paikasta. Kant vaikutti lukuisiin muihin maantieteilijöihin, esimerkiksi Humboldtiin.
Nykyaikaisen maantieteen perustajiksi katsotaan usein 1700-luvun lopulla ja 1800-luvun alkupuoliskolla eläneet preussilainen Alexander von Humboldt  ja saksalainen Carl Ritter. Humboldtin teos Kosmos ja Ritterin Erkunde ovat maantieteen klassikoita. 
Humboldt oli luonnonmaantieteilijä ja tutkimusmatkailija, joka teki 1700-luvun lopussa ja 1800-luvun alussa monta tutkimusmatkaa Etelä-Amerikkaan ja esimerkiksi Siperiaan. Humboldt teki esimerkiksi Andeilla havaintoja kasvillisuusvyöhykkeiden sijoittumisesta vuorenrinteille korkeamalle noustessa ja lämpötilan laskiessa. Hän myös ensimmäisenä esitti ajatuksen, että Etelä-Amerikka ja Afrikka ovat joskus olleet kiinni toisissaan. Humboldt korosti tarkkojen mittausten merkitystä. Ritter keskittyi kulttuurimaantieteeseen ja oli Berliinin ensimmäinen maantieteen professori vuodesta 1820.

Royal Geographic Societysta 1900-luvulle

Vuonna 1830 Britanniassa perustettu Royal Geographic Society on kuulu tutkimusretkistään kaikkialle maailmaan. Yhdistynyt Kuningaskunta oli suuri merivalta ja sen laivat seilasivat kaikilla maailman merillä. Royal Geographic Society oli hyvin arvostettu ja se rahoitti lukuisia tutkimusretkiä esimerkiksi Afrikkaan, Aasiaan, Australiaan, Oseaniaan ja Etelä-Amerikkaan. Sen tutkimusmatkat olivat lehtien ykkösotsikoita ensimmäisen maailmansodan loppuun saakka 1918. 
Biologi Charles Darwinin matka HMS Beaglella 1831-1836 ja hänen tutkimuksensa Galapagossaren sittemmin darwininsirkuiksi nimetyistä linnuista, jotka olivat erilaisia eri saarilla, loi paitsi evoluutioteorian, myös mullisti maantieteen todistamalla ymäristödeterminismin, eli käsityksen siitä, että tietyn alueen ympäristöolosuhteet pitkälti määrittävät sen luonnon ja kulttuurin omaleimaisuuden.
Imperialismin aikana eurooppalaiset tutkimusretkeilijät ja maantieteilijät tutkivat maailman kartoittamattomia ja huonosti tunnettuja seutuja, esimerkiksi niin kutsuttu musta Afrikka oli suuren mielenkiinnon kohteena. Esimerkiksi Brittiläinen David Livingstone löysi Victorian putoukset ja toinen britti John Hanning Speke Niilin lähteen eli Victorianjärven. Niilin lähteistä oli itse asiassa jo kreikkalainen historioitsija ja maantieteilijä Herodotos esittänyt teorian, että Niili sai alkunsa Kilimanjaron sulamisvesistä. 1900-luvun alun naparetkeilijöistä, kuten Robert Facon Scottista, Ernest Shackletonista ja Roald Amundsenista tuli suuria sankareita kartoitettuaan ja tutkittuaan viimeisimpiä maailman tutkimattomia kolkkia.
Ensimmäisen maailmansodan syttyessä ja jo sitä ennen siirtomaakilpailun aikana luotiin monia geopoliittisia teorioita esimerkiksi siitä, minkä alueiden hallinta on Euroopan tai maailman merien valloituksessa ja hallinnassa olennaista. Geopolitiikka oli keskeistä myös kylmän sodan aikana.
Myös Saksa oli merkittävä 1900-luvun alun maantieteessä. Saksalainen geofyysikko Alfred Wegener loi laattatektoniikan teorian 1912 ja esitti, että 200 miljoonaa vuotta sitten oli ollut yksi alkumanner Pangea. Suomalainen maantieteen uranuurtaja oli J. G. Granö, joka teoksessaan Puhdas maantiede 1931 tutki maisemamaantiedettä ja vaikutti eksaktin teoreettisen spatiaalisen maantieteen kehitykseen. Granön teoriassa jaettiin maanpintaa eri alueisiin useiden yhteisten ominaisuuksien perusteella. Aluetieteestä tulikin yksi 1900-luvun merkittävimpiä maantieteellisiä tutkimuskohteita.