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L'idrologia è la scienza che studia la distribuzione, il movimento, la biologia e la chimica delle masse d'acqua del pianeta. Composta da molteplici campi di studio scientifico come l'idrografia, l'idrogeologia, l'idrogeochimica e l'idrobiologia. Benché la conoscenza dei cicli idrologici sia importante per la vita e le attività umane, l'idrologia è una scienza relativamente giovane e a tutt'oggi non esiste una teoria completa, così come esiste, per esempio, una teoria per l'elettromagnetismo. Una caratteristica importante di molti flussi del ciclo idrologico è la loro variabilità spaziale e temporale, cosa che li rende ancora più difficili da modellizzare matematicamente. In questo ambito due tecniche legate ai concetti di probabilità hanno grande applicazione: la branca della statistica che si chiama geostatistica e la teoria delle variabili aleatorie. È considerato il padre dell'idrologia moderna lo .

L'ecologia (dal greco: οἶκος, oikos, "casa" o anche "ambiente"; e λόγος, logos, "discorso" o "studio") è l'analisi scientifica delle interazioni tra gli organismi e il loro ambiente. L'oggetto di studio dell'Ecologia sono pertanto gli ecosistemi. Si tratta di un campo interdisciplinare che include sia le scienze della vita (biologia) sia le scienze della terra (geologia). L’ecologia fornisce argomentazioni a movimenti socio-politici come quelli ambientalisti, ma si distacca da questi in quanto scienza. Gli argomenti trattati dall’ecologia sono per esempio: i processi biogeochimici, le interazioni tra organismi, e le strategie adattative il trasferimento di materia e di energia attraverso gli ecosistemi le dinamiche evolutive degli ecosistemi la biodiversità.