MAANTIEDE SUURIEN LÖYTÖRETKIEN AIKAKAUDELLA.
Kosmografia.
Kaikki ne suuret tapaukset, jotka viidennentoista ja kuudennentoista vuosisadan vaihteessa asettivat maailman sekä aatteellisen elämän että käytännöllisen toiminnan uudelle pohjalle, tosin olivat mikä missäkin määrin toisistaan riippuvaisia ja toisiinsa vaikuttivat, mutta samalla ne kuitenkin kukin erikseen olivat seuraus ajan yleisestä elämänkulusta. Amerikan löytö ja maan ympäri purjehtiminen asettivat uudelle pohjalle opin maapallon muodosta, mutta toiselta puolen maailmanrakennusoppi oli itsenäisesti tullut tuloksiin, jotka täydelleen kumosivat Ptolemaioksen maailmanjärjestyksen ja avasivat tutkimukselle uusia uria. Tähtitiedekin oli ajan yleisen valistusharrastuksen mukana kulkenut suurin askelin eteenpäin, ja vihdoin Nicolaus Copernicus kuudennentoista vuosisadan alussa laski perustuksen nykyiselle maailmanrakennus-järjestelmälle opettamalla, että aurinko oli kiertolaisjärjestelmämme keskusta ja että planetit kuineen kiersivät ratoja sen ympäri. Tosin tätä oppia ei yleiseen hyväksytty alussa, mutta totuuden sana oli kuitenkin sanottu ja se vähitellen kulki voittoon. Tyko Brahe, aikansa etevin havainnontekijä, ei voinut Copernicuksen oppia hyväksyä, koska se hänen mielestään olisi pakottanut otaksumaan kiintotähtien etäisyyden niin suunnattoman suureksi (niiden asennoissa kun olisi pitänyt huomata mitattavia muutoksia, jos maa liikkuisi niin laajoja kehiä avaruudessa, kuin Copcrnicus oli olettanut). Mutta juuri Tyko Brahen havainnoiden nojalla Kepler seuraavan vuosisadan alussa (v. 1609) saattoi osottaa, että Copernicus oli oikeassa, ja vielä suuressa määrin kehittää hänen oppiaan. Copernicus päätti planeettien liikkuvan ympyräratoja auringon ympäri, mutta Kepler saattoi Tyko Brahen havaintoaineiston avulla todistaa, etteivät radat olleet ympyröitä, vaan ellipsejä, joiden toisessa polttopisteessä aurinko on, sekä johtaa aurinkokuntamme yleiset liikuntalait.
Efemeridit.
Tällä tähtitieteen valtavalla edistyksellä oli erinomaisen suuri vaikutus maantieteeseen, sillä vasta sen kautta kävi tarkka tähtitieteellinen paikanmääräys mahdolliseksi. Sitä varten oli tosin jo kauan laskettu tauluja, n.s. »efemeridejä», mutta luonnollista on, ettei laskujen kautta ollut mahdollista edeltäkäsin tarkoin määrätä taivaankappaleitten asennoita määrähetkinä, ellei niiden liikkeistä oltu selvillä. Regiomontanus, kuulu nürnbergiläinen tähtitieteilijä, laati moisia tauluja, joita muun muassa Columbus käytti; mutta ne eivät vielä kelvanneet tarkkoihin paikanrnääräyksiin. Copernicuksen ja Tyko Brahen työn kautta tähtitieteelliset ajanmääräykset paljon terottuivat, mutta vasta kun Kepler oli osottanut planettien radat ellipseiksi, voitiin ennakolta laskea, mikä oli oleva taivaankappalten asema määräaikoina ja laatia luotettavat »efemeridit».
Latitudin ja longitudin määrääminen.
Välimerellä ja Europan rannoilla saatettiin purjehtia vanhain kompassikarttain johdolla, mutta kun oli kuljettava suurien valtamerien poikki, oltava viikkoja ja kuukausia maata näkemättä, tuulien kannettavina ja merivirtain ajettavina, niin eivät kompassi ja logi enää riittäneet. Tähtitieteellinen paikanmääräys kävi purjehtijoille välttämättömäksi, ja suuria ponnistuksia tehtiin sen parantamiseksi. Edistys oli verkallinen, ja monta vuosisataa tehtiin keksinnöltä ja parannuksia, ennenkuin sen tarkkuus oli tyydyttävä. Englannissa vielä 18:lla ja 19:llä vuosisadalla yllytettiin keksijöitä suurilla palkinnoilla. Astrolabia (vert. I, s. 298) ja sen neljäsosaa (kvadranttia) paransi varsinkin Tyko Brahe, suurentaen sen kokoa, niin että hän saattoi mitata hyvinkin pieniä kulmia. Hän laati taulun valontaittumisen aiheuttamain mittauserehdysten korjaamiseksi, vaikka taulu vielä olikin puutteellinen, koska hän ei otaksunut 45° korkeammalta tulevain säteitten taittuvan. Tyko Brahe saattoi näillä koneillaan tehdä mittauksia, joiden tarkkuus oli yhden asteminuutin vaiheilla (1 asteminuutti päiväntasaajaa 1860 metriä). Jos merellä olisi voitu yhtä tarkkaan mitata, niin olisi maantieteellisen leveyden määrääminen ollut sangen tyydyttävä, mutta se ei tietysti ollut mahdollista. Purjehtijoilla tosin oli mukanaan mahtavan suuria kvadrantteja, mutta ne olivat keikkuvassa laivassa liian epäkäytännöllisiä ja epäluotettavia, ja yleiseen sen vuoksi käytettiin ristisauvaa (I, s. 299), vaikka sen ilmotukset olivatkin hyvin epätarkat. Vaikka kiikari näihin aikoihin keksittiin, niin kului vielä aikoja, ennenkun sitä ruvettiin kulmamittauskoneihin sovittamaan ja kätevä, tarkka sekstantti kävi mahdolliseksi. Aina kahdeksannentoista vuosisadan keskivaiheille saakka oli ristisauva merellä yksinomaan käytännössä napakorkeuden määräämiseen. Mutta kun ristisauvaa parannettiin siten, että sen päähän kiinnitettiin peili ja auringon korkeus määrättiin heiastuksen kautta, niin kävi se melkoista tarkemmaksi entistään ja latitudin määräykset sitä myöten luotettavammiksi. Espanjalaiset purjehtijat laivalla napakorkeutta mitatessaan erehtyivät kuudennentoista vuosisadan alkupuoliskolla vielä pari kolme astetta, mutta brittiläiset purjehtijat vuosisadan lopulla harvoin enää erehtyivät astettakaan. Willem Barentsin erehdykset eivät juuri olleet 15—20 minuuttia suuremmat, Hudsonin 7—8 minuuttia. Baffinin 2—3 minuuttia.
Paljon vaikeampi kuin napakorkeuden oli maantieteellisen pituuden, longitudin määrääminen. Tosin aljettiin logia yleiseen käyttää 16:lla vuosisadalla, mutta merivirtauksien vuoksi sen ilmotukset pitkillä matkoilla olivat hyvin epätarkat. Badajozin juntta, jonka v. 1524 piti tarkkaan määrätä paavin jakoviivan asema, oli siihen kykenemätön kaikkien käytettävinä olevien menetelmien epätarkkuuden vuoksi (vert. Il, s. 211). Mutta tässäkin vuosisadan kuluessa paljon edistyttiin. Davis vielä erehtyi Englannin ja Grönlannin itä-länsi-etäisyyden määrästä 10°. mutta jo Baffin kykeni ilmaisemaan longitudin siksi tarkkaan, ettei erehdystä ollut kuin 1 tai 2°.
[Kreikkalaiset maantieteilijät alkoivat nimittää itä-länsi-etäisyyttä »pituudeksi» ja pohjois-etelä-etäisyyttä »leveydeksi» siitä syystä, että he, maan pallonmuodon älyttyään, alussa luulivat vain napapiirin ja käännepiirin välistä vyöhykettä asuttavaksi ja »ekumenia» siis pitemmäksi itä-länsi-suuntaan kuin pohjois-etelä-suuntaan. Homerisen maailmankatsannon mukaan maailmansaari oli litteä ja ympyrän muotoinen, maantieteen peruslajain käsitysten mukaan suorakaide tai pallotrapetsi. Se osa maanpintaa, joka Vanhalla ajalla tunnettiin, todenteolla oli paljon pitempi lännestä itään kuin pohjoisesta etelään.]
Kahden paikan maantieteellisen pituuden erotus on sama kuin niiden puolipäiväpiirien aikaerotus, yksi tunti vastaten 15 kaariminuuttia (24 tuntia = 360°). Jos siis purjehtijalla on kello, joka käy luotettavasti, niin ei hänen matkalla tarvitse muuta kuin verrata tähtien kohoamista puolipäiväpiiriin ja kellonsa aikaosotusta tietääkseen, kuinka monta astetta hän on itään tai Jänteen päin siitä paikasta, jonka aikaa kello osottaa. Tämä älyttiin jo Vanhalla ajalla, mutta kun silloin ei ollut mukana kuljetettavia ajanmittaajia, niin Hipparkhos ehdotti (I, siv. 115). että aikaerotukset ja siis myös longitudierotukset määrättäisiin taivaalla näkyvien pimennyksien mukaan, jotka näkyvät samalla hetkellä kaikkialla, minne ne yleensä näkyvät. Suurien löytöretkien ajalla oli kello jo keksitty, mutta kuljetettavat kellot eivät vielä olleet likimainkaan niin luotettavia, että ne olisivat tähän tarkotukseen kelvanneet. Vielä 1650:n vaiheilla parhaat kellot erehtyivät vuorokaudessa 4 minuuttia. Gemma Frisius 1530 ehdotti, että maantieteellinen pituus määrättäisiin kellon mukaan, mutta ehdotus oli vielä vuosisatoja mahdoton käytännössä toteuttaa. Paikallinen aika määrättiin aurinkokellolla ja yöllä tähtien korkeudesta. Laivoissa oli Keskiajalle saakka tiimalasi ajan mittarina; taskukello oli, mikäli tiedetään, ensi kerran käytännössä Barentsin matkalla v. 1596.
Kepler koetti, Vanhalla ajalla tehdyn ehdotuksen toteuttaen, määrätä kahden paikan pituuseron auringonpimennyksestä, mutta kuun varjon hitaan liikunnon vuoksi maanpinnalla tulos oli hyvin epätarkka; laskut sitä paitsi olivat niin monimutkaiset, etteivät tavalliset maantieteilijät ensinkään kyenneet tätä keinoa käyttämään. Mukavampi oli kuun pimennyksen käyttäminen, koska se näkyy kaikille katsojille maanpinnalla samalla haavaa. Mutta kun maan varjon edellä ja jäljessä kuun pinnalla kulkee ilmakehän vaikuttama puolivarjo, »penumbra», niin on hyvin vaikea tarkkaan havaita pimennyksen alkamista ja päättymistä, ja tämäkin ajanmääräys oli sen vuoksi hyvin horjuva. Kuun pimennykset kullenkin olivat aina 17:nnen vuosisadan jälkipuoliskolle saakka paras keino itä-länsi-etäisyyksien selville saamiseksi. Eivät olleet tähtitieteilijäin taulutkaan tarkkoja, sillä niinkauan kun taivaankappalten todellisia liikunnoita ei tarkalleen tunnettu, olivat kaikki ennakkolaskelmat niitten asemista epätarkat. Cohumbuksella oli. kuten edellä mainittiin, kuulun saksalaisen tähtitieteilijän Regiomontanuksen »efemeriditaulut» (II. s. 70) ja Amerigo Vespucci käytti samoja. Columbus. koettaessaan niiden avulla kuunpimennyksistä määrätä kahden länsi-intialaisen paikan longitudin, toisella kerralla erehtyi yli 20°. toisella lähes 40°. Kuinka olisikaan voinut merenkulkijalta vaatia tarkkuutta, kun Regiomontanuksen omat oppilaatkin pituusmääräyksissään erehtyivät viisin kuusin astein, vieläpä Europan suurkaupungeissa, missä heillä oli kaikki ajan parhaat apuneuvot käytettävinään, etenkin tarkemmat paikalliset aikamääräykset.
Espanjasta lähetettiin Mexicoon eteviä tähtitieteilijöitä saamaan vv. 1577 ja 1578 tapahtuvista kuunpimennyksistä tarkempia paikanmääräyksiä, ja ne onnistuivatkin siksi hyvin, ettei Mexicon ja Espanjan Toledon väliseen longitudierotukseen enää jäänyt kuin 5° erehdys. Tämä suurempi tarkkuus oli seurauksena siitä yleisestä tähtitieteen elpymisestä. jonka Tyko Brahen perustavat työt saivat aikaan. V:sta 1560 ei Saksassa. Hollannissa, Englannissa, Italiassa eikä vähän myöhemmin Ranskassakaan jätetty ainoatakaan kuunpimennystä käyttämättä eri paikkain ajanerotuksen ilmi saamiseksi. Tulokset olivat kuitenkin niin epätarkat, ettei niillä ollut lyhemmillä matkoilla mitään merkitystä. Vasta Kepler saattoi vanhempiin havainnoihin tehdä kaikki ne korjaukset, jotka olivat tarpeen edes johonkin määrään tyydyttävien tuloksien saamiseksi.
Aljettiin myös jo 16:lla vuosisadalla käyttää kuun kulkua huomattavampien kiintotähtien poikki, mutta tämä menetelmä vaati vielä paljon seikkaperäisempiä tähtitauluja ja kehittyi täydellisemmäksi vasta seuraavalla vuosisadalla. Itse Tyko Brahenkin tauluissa oli niin suuria virheitä, että ne saattoivat aiheuttaa monen asteen erehdyksiä. Sitä paitsi tuotti erehdyksiä kuun läheisyys, joka vaikuttaa, etteivät kiintotähdet eri paikoilta katsoen katoa sen taa aivan samalla haavaa; sen kautta syntyvää virhettä ei voitu korjata, niinkauan kun ei kuun etäisyydestä ollut tietoa. Amerigo Vespucci koetti v. 1499 määrätä Venezuelan rannikolla erään paikan pituusasteen kuun lähietäisyydestä Regiomontanuksen taulujen avulla, mutta kun hän ei ottanut huomioon asemapaikkansa ja Ulmin pitkän välimatkan vaikuttamaa näkökulma- (parallaksi-) erotusta, niin tuli määräykseen 16:n asteen virhe. Magalhãesin retkellä koetti Andres de San Martin, retkikunnan tähtitieteilijä, määrätä Rio de Janeiro lahden aseman Jupiterin ja kuun konjunktiosta, mutta konjunktsio tapahtui niin paljon ennen hänen taulujensa aikaa, että hän sai aikaeroksi 17 tuntia 15 minuuttia ja siitä paikalla käsitti, että taulut olivat kelvottomat (tämän määräyksen mukaan Rio de Janeiro olisi ollut Bengalin lahdessa). Vasta kahdeksannentoista vuosisadan keskivaiheilla oli keksitty siksi tarkka kulmamittauskone, kuun etäisyys määrätty ja luotettavat kuutaulut laskettu, että tätä keinoa käyttäen voitiin saada tarkkoja tuloksia. Paremmin menestyi määräys kuun kulkemisesta puolipäiväpiirin ohi, jota varten laadittiin tauluja. Baffin oli ensimäinen purjehtija, joka käytti tätä keinoa jonkinlaisella menestyksellä, vaikka nämäkin taulut vielä olivat puutteelliset.
Maailmankartan laajeneminen.
Kartan huomasimme Keskiajan lopulla kehittyneen kahteen suuntaan. Oppineet maantieteilijät saivat käsiinsä vanhain kreikkalaisten kartat ja alkoivat Ptolemaioksen johdolla piirtää uusia maailmankarttoja, jotka eivät olleet suuresti muuta kuin jäljennöksiä; purjehtijat sitä vastoin alkoivat laatia rannikkokarttoja omien havaintojensa nojalla käytännöllisen merenkulun tarpeiksi. Ptolemaioksen kartta perustui tähtitieteelliseen paikanmääräykseen, joka teoretisesti olisikin ollut oikeampi, jos havaintokeinot olisivat olleet riittävän tarkat; purjehtijat sitä vastoin perustivat merikorttinsa kompassin osotuksiin (I, s. 400), ja siten keräsivät sangen arvokkaan aineiston, josta koottiin maantieteen silloiseen kantaan nähden erinomainen karttakuva Välimeren maista ja vähemmässä määrin muustakin Europasta.
Se valtava maantuntemuksen laajennus, joka tapahtui suurten löytöretkien aikakaudella, oli kokonaan purjehtijain ansio ja heidän keksimäänsä menetelmää käyttäen tapahtui löytöjen kartotus. Sekä portugalilaiset että espanjalaiset merenkulkijat kokosivat tarkkoja purjehdusosotuksia ja laativat karttoja retkistään, ja näitä purjehduskarttoja yhdistämällä saatiin ensimäiset karttakuvat Uuden maailman ja Etelä-Aasian ja Afrikan rannoista. Oppineet julkaistessaan yhä uusia ja uusia painoksia Ptolemaioksen maantiedeteoksesta alkoivat vähitellen ottaa huomioon näitä käytännön miesten havaintoja ja täydentää sitä. Tämä olikin suoranainen pakko. kun klassillisissa auktoreissa ei ollut minkäänlaisia tietoja niin lukuisista ja suurista uusista maista ja meristä. Kuudennentoista vuosisadan jälkipuoliskolla oppineet vihdoin kokonaan vapautuivat vanhoista kaavoista ja kartotustiede edistyi jättiläisaskelin Mercatorin ynnä muiden eteväin tutkijain toimesta. Mutta sitkeästi vanhat käsitykset pitivät puoliaan ja kappale kappaleelta olivat piintyneet maantieteelliset ennakkoluulot revittävät. Joku niistä pysyi voimassa vielä seuraaviinkin vuosisatoihin, kuten esim. usko suuren etelämanteren olemassa oloon. Sitä ei ole ihmettelemistä. Kuudennentoista vuosisadan tiedoilla ei vielä voitu kyllin tarkkaan arvostella niiden perusteiden hataruutta, jotka saivat Ptolemaioksen piirtämään manteren Intian meren eteläpuolelle, ja hyvin älyten sen verrattoman suuren merkityksen, joka vanhalla oppimestarilla oli ollut, myöhemmätkin ajat olivat vastahakoisia ilman varmoja syitä hylkäämään häneltä perittyjä käsityksiä.
Amerikkain ja Länsi-Intian vanhimman kartan piirsi Juan de la Cosa. jonka olemme jo usein maininneet. Hän oli kansallisuudeltaan baski ja omisti »Santa Marian», jolla Columbus itse purjehti ensimäisellä retkellään. Juan de la Cosa oli itse mukana kartottajana sekä sillä että toisella ja kolmannella retkellä. V. 1499 hän purjehti Ojedan keralla Venezuelan rannikolle, seuraavana vuonna Bastidaan keralla samoille seuduin, ja v. 1510 hän Ojedan keralla uudelleen lähdettyään sai siellä surmansa (vert. II, s. 221). Hän oli siis oman havaintonsa kautta hankkinut Länsi-Intiasta paremmat tiedot kuin kukaan ennen häntä. Niiden täydennykseksi hän käytti muidenkin purjehtijain laatimia rantakarttoja. Tärkein näistä oli John Cabotin kartta, jonka hän lienee saanut Lontoosta Espanjan lähettilään kautta; Juan de la Cosalla oli epäilemättä tieto Cabotin löydöistä, koska hän karttaansa kirjotti niiniäkin, jotka Cabot nähtävästi oli antanut. Juan de la Cosa yhdistämällä kaikki saamansa tiedot sai kartan, joka ulottui Brasilian länsikulmasta aina Newfoundlandiin saakka pohjoisessa. Se on lehmänvuodalle piirretty, paria metriä pitkä ja toista leveä, se löydettiin viime vuosisadan alkupuoliskolla Parisissa ja sitä säilytetään nykyään Madridissa. Kartan reunaan on kuvattu Columbus kantaen Jeesus lasia veden poikki merkiksi siitä, että hän oli vienyt kristinuskon valtameren poikki. Lipuilla on merkitty maan valtaukset. Kartan sekä yleisissä piirteissä että yksityiskohdissa tietysti on paljon erehdyksiä ja puutteita, mutta siitä on sanottava, ettei se yleensä pyri muuta ilmaisemaan, kuin mistä oli retkien kautta saatu tosioloihin perustuvia tietoja. Se on käytännön miehen, eikä teoretikon tekemä. Suurimmista erehdyksistä mainittakoon, että Pohjois-Amerikan ranta osaksi kulkee suoraan lännestä itään; tämä luultavasti johtui siitä, ettei kompassin poikkeumaa oikeasta pohjoissuunnasta otettu huomioon. Tämän kartan avulla on voitu määrätä, mikä Bahamasaarista on Guanahani. johon Columbus ensiksi saapui.
Paria vuotta myöhempi Juan de la Cosan karttaa on se kartta, joka Cantinon toimesta piirrettiin Lissabonissa Ferraran herttuaa varten. Siinä ovat jo portugalilaisten Cortereal veljestenkin löydöt mukana ja Brasilian rannikkoa on Pinzonien löytämästä kohdasta jatkettu eteläänpäin ja maalle annettu Cabralin mukaan »Papukaijanaan» nimi. Cantino-kartassa ovat myös Portugalilaisten löydöt Intian vesillä ja paavin maan jakoviiva, kuten Juan de la Cosankin kartalla. Useita Italiassa piirrettyjä Uuden maailman karttoja on säilynyt, jota ei ole ihmetteleminen, kun muistamme, että karttain laatiminen vanhastaan oli Italiassa niin paljon etevämmällä kannalla kuin missään muualla; mutta Italialaisilla ei tietysti ollut käytettävänään ensi käden lähteitä. Nuño Garcia de Toreno piirsi 21 Magalhãesin matkaa esittävää karttaa. Ei kauaa kulunut, ennenkuin löytökartat sijotettiin paikoilleen maailmankarttoihin. Tähän on liitetty jäljennös maailmankartasta, jonka espanjalainen kosmograafi Diego Ribero laati. Sekin eroaa ajan oppineiden maantieteilijäin kartoista edukseen tosioloihin perustuvan asiallisuutensa ja mielivaltaisuuden välttämisen kautta. Ribero ei koeta arveluiden mukaan piirtää semmoisia seutuja, joista ei ole purjehtijain laatimia erikoiskarttoja, vaan jättää ne tyhjiksi. Ainoastaan sisämaat, joista ei voinut olla purjehtijain havaintoja piirrettiin edelleenkin entiseen kaavamaiseen tapaan ja täytettiin maan yleistä luontoa ja asutusta merkitsevillä kuvilla. Mutta kuta asiallisempi, sitä selvemmin Riberon kartta ilmaisee, mitä erehdyksiä puutteellinen paikanmääräys aiheutti. Brasilian itäisin nokka on vain kolme astetta länteen päin Viheriäniemen saariston läntisimmästä saaresta, vaikka longitudiero todellisuudessa on 10 astetta. Florida on viisi astetta liian kaukana idässä. Mutta kaikkein kauimmaksi itään ovat siirtyneet Pohjois-Amerikan koilliskulmat; Labrador ja Newfoundland ovat Riberon ja melkein kaikissa vanhemmissa kartoissa paljon liian lähellä Europpaa, Riberon kartassa kokonaista 14 astetta. Seuraus siitä oli, että Pohjois-Amerikan länsiranta sai aivan väärän suunnan. Varmaan olisi tämä virhe voitu suureksi osaksi välttää, elleivät Pohjois-Amerikan rannat olisi niin eri ajoin eri retkien kautta tulleet tunnetuiksi. Mahdollista on. että Newfoundlandin venyttäminen itää kohti tapahtui siinä tarkotuksessa, että se varmemmin olisi maanjako viivan itäpuolella, eikä siis kuuluisi Espanjan pallonpuoliskolle.
Kuudennellatoista vuosisadalla alkoi maakarttain alalla kehitys. joka vastaa purjehduskarttain kehitystä. Ruvettiin piirtämään tiekarttoja. »itinerarioita», ja seutukarttoja pienemmistä ja laajemmista alueista. Samoin kuin purjehduskartoista koottiin suurempia karttoja, kunnes saatiin koko Europan ja sitten maapallonkin ulkopiirteet osapuilleen oikein kuvatuiksi, samoin näitä seutu- ja maankarttoja voitiin käyttää tosioloihin perustuvana pohjana yleiskartoille, ja mielivaltainen haaveilu väistyi yhä syrjemmäksi. Tosin monet maankartoistakin olivat hyvin hataralla pohjalla, mutta parhaat niistä perustuivat kompassilla ja ketjulla tehtyihin mittauksiin ja olivat huomattavan tarkat. Asteverkkoa niihin ei piirretty, mutta toisissa oli mittakaava etäisyyksien mittaamiseksi. Ei ollut asteverkkoa varten vielä riittäviä tähtitieteellisiä paikanmääräyksiä.
Espanjalaisten ja Portugalilaisten suuret löydöt virittivät erinomaisen virkeätä maantieteellistä harrastusta kaikissa sen ajan sivistysmaissa, ja maakartta kehittyi varsinkin niissä maissa, jotka eivät voineet tyydyttää herännyttä tieteellistä toimihaluaan laajoilla meriretkillä. Samoin kuin maantiede, samoin maakarttakin kehittyi etenkin Saksassa, jonka rikkaissa, laajaa kauppaa käyvissä kaupungeissa oli sitä varten mitä parhaat edellytykset. Nürnbergistä oli kotoisin Martin Behaim, joka kosmografisten tietojensa vuoksi sai itse Portugalissakin tunnustusta ja piirsi ensimäisen koko maailmaa esittävän maapallon, mitä on meidän aikoihimme säilynyt.
Jo 15:llä vuosisadalla piirsi kardinali Nikolaus Cusalainen (1401—1464) ensimäisen Saksan kartan, jota sitten kauan jäljennettiin. Toiset, kuten Waldseemüller (Hylacomylus). joka Amerikan nimitti, piirsivät itinerariokarttoja. Sveitsistä piirsivät karttoja Konrad Turst (k. 1497) ja Agidius Tschudi (1538), Baierista Aventinus (1523) ja Filipp Apian (1550—1560), jonka kartta on näistä maankartoista paras. On myös säilynyt karttoja Württembergistä, Brandenburgin maista ja Saksin vaaliruhtinaskunnasta kartta, jota tiedetään viranomaisten suurella huolella salanneen, ettei se joutuisi ulkomaalaisten käsiin, hyvin siis käsittäen kartan merkityksen sodassa. Halberstadtin hiippakunnasta Torquatus teki niin tarkan kartan ja kertomuksen, että siitä on voitu määrätä myöhemmät maanpinnanmuutokset. On säilynyt 16:lla vuosisadalla tehty Nürnbergin ja sen maalaisalueitten kartta. Kaupunkikartat kuitenkin olivat enemmän perspektivisiä kuvia kuin asemakaavoja, ja niiden merkitys on enemmän taiteellinen ja historiallinen kuin maantieteellinen.
Itävallasta ja Unkarista Wolfgang Lazius piirsi kartan (1545—63). Italiasta piirsivät entistä tarkempia maakarttoja Gasteldi ja Ruscclli, jotka toimittivat uuden Ptolemaios-painoksen. Vesistöt ja vuoristot olivat Italialaisten maakartoissa hyvinkin tarkkaan kuvatut. Pienempien alueiden kartoista mainittakoon, että Leonardo da Vinci laati Cesare Borgian palveluksessa ollessaan tarkat kartat Umbriasta, Toscanasta ja Maremmasta, Toscanan ja Latiumin rantasoista. Kartanpiirustuksen pääpaikat Italiassa olivat Venezia ja Rooma, joissa oli sitä varten erikoiset painot. Ranskan kartan julkaisi v. 1560 Jolivet, Englannin Lhwyd (1569) ja Saxton (1575). Iberian niemimaan kartottivat Pedro de Medina ja Alvaro (1560).
Vuosisadan keskivaiheilla saatiin Venäjästäkin kartta, joka hävitti monta ikivanhaa harhaluuloa. Sen laati krainilainen aatelismies Sigmund v. Herberstein, joka oleskeli Moskovassa Itävallan lähettiläänä. Tässä kartassa ei enää näy Baltilaisen maanselän suuntaan piirrettyjä Riphaelaisia Amoria, mutta siinä näkyy Ural, joka kulkee pohjois-eteläsuunnassa. Jäämereen laskevien jokien joukossa näkyvät Ob ja sen syrjäjoki Irtish. Kartta ja siihen liittyvä kertomus painettiin Wienissä v. 1549.
Pohjoismaat pysyivät syrjäisen asemansa vuoksi kauan lapsipuolen asemassa Europan kartoilla. Keskiajan parhaissa portolanoissa päämaat kuitenkin jo erotettiin, eikä Skandinaviaa enää piirretty saariryhmäksi, kuten Ptolemaioksen kartassa. Vescontekartassa (v:lta 1320) Skandinavia on ei aivan laaja niemimaa, joka kapealla kannaksella on yhteydessä mannermaan kanssa. Toisilla, varsinkin n.s. catalanisella kartalla, se on kömpelö niemimaan tapainen kasvannainen, jonka eteläinen rannikko on täynnään lahtia ja niemiä. V. 1427 tanskalainen Claudius Clavus Niger l. Swartho piirsi, luultavasti erästä Ptolemaios-laitosta varten, kartan, jossa Skandinavian maitten asemat olivat entistä oikeammin osotetut. Vaikka tämä kartta oli niin paljon aikaisempi Amerikan löytöä, niin näemme siinä jo Grönlanninkin kuvattuna ja nimitettynä, joka todistaa kartan piirtäjän pohjoismaisia lisätietoja. Grönlannin yhdistää maa Jäämerta kiertäen Skandinavian pohjoispuolitse Koillis-Europpaan. Tässä »hafsbotnissa» (II, s. 441) on Islanti Grönlannin ja Norjan välissä. Itämeren pohjoisosat ovat aivan jäsenettömät, nimi »Finlandi» kirjotettu heti »Stokholmin» viereen. Swarthon kartassa Skandinavian niemimaan pituussuunta vielä on itä-läntinen. Enemmän kuin vuosisata piirrettiin Skandinavia täten karttoihin, ja Suomi enimmäkseen loisti poissa-olollaan, kuten esim. siinä Ptolemaios-painoksessa, joka julkaistiin Strassburgissa v. 1513. Swarthon karttaa noudattaen sekin kuvaa Grönlannin soikeaksi niemeksi, joka Islannin taitse yhtyy Europpaan. Kun Swartho ei tiennyt Grönlannista mitään nimiä, niin hän kirjotti sen rannoille nimiksi erään runon sanat.
Melkoisen askeleen vei Pohjoismaiden kartotusta eteenpäin bayerilainen Jakob Ziegler, syntynyt Landshutissa v. 1480. Ziegler julkaisi Skandinaviasta »Schondia» nimisen teoksen, liittäen siihen kartan, joka erosi kaikista edellisistä. Ziegler ei tosin ollut itse käynyt Ruotsissa eikä Norjassa, Suomesta puhumattakaan, mutta hän tapasi Roomassa useita skandinaveja, joiden suullisia tietoja hän käytti; kaksi näistä oli norjalaista piispaa, kolmas Johannes Magnus, Skandinavian historian tutkija, sen ensimäisen maantieteilijän veli. Johannes Magnus oli silloin jo alkanut kirjottaa historiateostaan, johon hän liitti maantieteellisen kuvauksen, ja hän antoi sen Zieglerin luettavaksi. Ziegler ilmottaa monen sadan skandinavisen paikan maantieteellisen pituuden ja leveyden, mutta nämä ilmotukset tietenkin olivat vain ylimalkaisia otaksumia, eivätkä voineet perustua todellisiin havainnoitiin. Hänen kartassaan Skandinavia ensi kerran kuvattiin pitkäveteiseksi, pohjois-eteläsuunnassa olevaksi niemimaaksi. Pohjanlahti, jonka nimenä kartassa on »Sinus finnonicus», on aivan oikein kuvattu pohjoista kohti pistäväksi Itämeren lahdeksi, mutta Suomen lahti sen kanssa melkein rinnan kulkevaksi, niin että Suomi on kapea terävä niemeke näiden molempien lahtien välillä. Skandinavian pohjoisosassa on Lappi, joka leveän maakannaksen kautta yhtyy Grönlantiin.
Pian tämän jälkeen saatiin vihdoin kartta, joka ensi kerran antoi Pohjolan maista oikeamman kuvan, ja laaja teos niiden luonnosta ja asukkaista. Kartan laati ja teoksen kirjotti Olaus Magnus. Seuraavan vuosisadan keskivaiheille saakka oli hänen karttansa paras, mitä oli Pohjoismaista olemassa. Kartta valmistui v. 1539, hänen teoksensa »Historia de gentibus septentrionalibus» (kertomus Pohjolan kansoista) painettiin vasta v. 1567 Baselissa. Sekä kartassa että kirjassa on Suomikin tullut huomioon otetuksi. Olaus Magnuksen teosten tärkeyteen nähden kerromme niistä myöhemmin laajemmin.
Ptolemaios-painokset.
Ptolemaioksen maantiedeteos karttoineen tuli Länsimaiden oppineille ensiksi tutuksi Arabien kautta. Arabit ehkä antoivat sille Strabonin teoksen rinnalla etusijan siitä syystä, että se oli sekä myöhempi että perustui runsaampaan matematiseen aineistoon, vaikka Strabonin teos epäilemättä on puhtaan maantieteen kannalta paljon etevämpi. Ptolemaioksen auktoritettia oli myös omiaan tukemaan se seikka, että hän oli aikansa etevin tähtitieteilijä ja silläkin alalla saattoi antaa Keskiajan orastavalle tieteelle parhaan opastuksen. Länsimaihin sitten saatiin Ptolemaioksen maantiedeteos alkukielisenäkin, se käännettiin latinaksi ja levisi käsinkirjotettuna, kunnes kirjapainotaito keksittiin ja voitiin ruveta sitä tällä uudella monistustavalla levittämään. Ei ole varmaa, onko käsikirjotuksessa säilynyt ainoatakaan alkuperäistä karttaa; luultavaa on. että kartta piirrettiin uudelleen niiden tarkkain paikanmääräysten mukaan, joita Ptolemaioksen teos sisältää.
Ptolemaioksen maantiedeteos pysyi sitten 16:nnen vuosisadan loppupuolelle saakka maantieteen opinnoiden tärkeimpänä välineenä Europassa ja siitä otettiin kymmeniä painoksia. Nämä painokset ovat maantieteen historiassa tärkeät sen vuoksi, että niissä otettiin huomioon tieteen kehitys ja uusien maitten löydöt, sekä tekstissä että siihen liittyvässä karttakirjassa. Ne siten vähitellen loittonivat yhä enemmän Ptolemaioksen alkuperäisestä teoksesta, jonka tekstiä ne eivät muutoin ensi alussakaan uskollisesti noudattaneet.
Ensimäinen latinalainen Ptolemaios-painos julkaistiin v. 1462 Bolognassa Jacobus Angeluksen toimesta. V. 1475 painettiin teos Vicenzassa, v. 1478 Roomassa. Ensimäisen kreikkalaisen painoksen julkaisi Erasmus Baselissa v. 1533. Siinä latinalaisessa painoksessa, jonka Nicolaus Germanus julkaisi Ulmissa v. 1482, oli ensimäinen tieteellisesti tarkka asteverkko. Waldseemüllerin (Hylacomyluksen) v. 1507 julkaisemassa painoksessa olivat ensi kerran Atlantin meren takaiset löydöt huomioon otettuina. Seuraavana vuonna Johannes Ruysch julkaisi saman laitoksen, lisäten siihen Pohjolaa kuvaavan karttalehden. V. 1511 julkaistiin Roomassa painos, jonka toimitti Sylvanus. Painoksessa, jonka Juhana Schott v. 1513 julkaisi Strassburgissa, oli Hylacomyluksen toimittamaan lisätty 20 uutta lehteä. V. 1511 painettiin Veneziassa etevä Ptolemaios-laitos, jossa oli Pohjois-Amerikka mukaan otettuna. Mainittakoon vielä seuraavat Ptolemaios-painokset: Pirckheymerin Strassburgissa v. 1525: Servet'n Lyonissa v. 1535; Münsterin Baselissa v. 1540. Nämä varhaisemmat painokset olivat suurta fooliokokoa; ensimäisen duodesi-painoksen julkaisi Siebenburgissä Honter vuosina 1530 ja 1540; kätevän kokonsa vuoksi se tuli hyvin suosituksi. Kaikkia näitä varhaisempia painoksia haittasivat monet tekstivirheet, joita jokainen uusi jäljentäjä oli edellisen käsikirjotukseen lisännyt; ensimäinen kriitillinen painos saatiin vasta viime vuosisadalla.
Asteverkko.
Samalla kun kreikkalaiset oppineet olivat tulleet siitä vakuutetuiksi, että maa oli pallon muotoinen, selvisi heille myös, ettei sitä voinut tarkoin kuvata tasapinnalle. Mutta mittausopillisia perusteita noudattamalla voitiin kuitenkin virheitä suuresti vähentää, niin että kartta tasapinnallakin tyydytti tärkeimpiä vaatimuksia. Keksittiin asteverkko. Yksinkertaisin oli n.s. latuskakartta, jossa pituus- ja leveysasteet suorin kulmin ja yhtä pitkin välimatkoin leikkaavat toisiaan; mutta se ei tietysti anna minkäänlaista käsitystä siitä, että meridianit napoihin yhtyvät, ja lisäksi se väärin esittää pinta-alat. Marinos Tyyrolaista pidetään latuskakartan keksijänä. Kehittyneempää ajatusta edustavat Ptolemaioksen keksimät keilaprojektsiot, joissa ajateltiin maan navan päällä olevan keilan, joka ulottui alaspäin niin pitkälle kuin kuvattava aluekin, ja asteverkko siihen piirrettiin siten, että pohjoisnapana oli keilan kärki, leveyspiirit kulkivat keilan ympäri ja puolipäiväpiirit kärjestä säteillen niitä leikkasivat. Kun tämä keila sitten ajateltiin auki leikatuksi jotain puolipäiväpiiriä pitkin ja levitetyksi, niin saatiin mittausopillisesti tarkoin määritelty asteverkko, johon kartta voitiin piirtää.
Kuudennellatoista vuosisadalla ruvettiin tätäkin kartan puolta kehittämään ja keksittiin projektsioita, jotka yhä vielä ovat alallaan vallitsevia. Toscanellikartta oli toisten luulon mukaan semmoinen kuin tämän teoksen sivulle 10 piirretty haahmottelu osottaa, toisten arvelun mukaan se oli latuskakartta. Ptolemaios-painoksissa käytettiin mestarin omia suunnittelemia projektsioja. Mutta samalla suunniteltiin uusiakin. Juhana Stöffler ja hänen mukaansa Juhana Werner laativat stereografisen asteverkon. Pietari Apian piirsi koko maapallon yhdelle lehdelle ja keksi sitä varten projektsion. Samaa tarkotusta varten Werner ystävänsä prof. Stabin osotusten mukaan keksi sydämenmuotoisen, kordeiformisen projektsion, joka oli ensimäinen laajuusoikea asteverkko, s.o. karttaruutujen keskinäisten laajuuksien suhteet olivat siinä samat kuin pallokartalla. Tätä projektsiota aikanaan paljon käytettiin. Mutta tärkeimmän työn tällä alalla suoritti Gerhard Mercator. Hän paransi latuskakarttaa siten, että vähitellen molempia napoja kohti lisäsi parallelipiirien keskinäistä väliä vakinaisen ohjeen mukaan. Mercatorin projektsiolla on se ominaisuus, että maiden muodot muutoin pysyvät oikeina, paitsi että mittakaava tasaisesti suurenee napoja kohti ja pohjoiset maat sen kautta ovat suhdattoman suuret päiväntasaajan seutuihin verraten. Latuskakartassa ei ero ole yhtä tuntuva, mutta se taas painaa kaikki maat ikäänkuin lyttyyn, koska maiden itä-länsi-mittakaava suurenemistaan suurenee napoja kohti, mutta pohjois-etelämittakaava sitä vastoin pysyy samana. Mercatorin keksimällä projektsiolla on vielä muuan erinomaisen tärkeä ominaisuus. Jos siihen piirretään viiva, joka samalla kulmalla leikkaa kaikkia puolipäiväpiirejä, niin tämä viiva (n.s. loksodromi) on suora. Toisin sanoen, purjehtija saattoi linjaalilJa vetää karttaan viivan lähtökohdastaan siihen kohtaan, johon hän tahtoi saapua, mitata viivan kulmaan meridianin kanssa ja purjehtia sen mukaan. Hän samalla tiesi, mitkä paikat olisivat hänen reittinsä varrella. Kului kuitenkin vuosisata, ennenkuin purjehtijat tämän kartan edut käsittivät. Mercator lisäksi paransi keilaprojektsiota. Ranskalainen Postell keksi v. 1581 merikartan, jossa napa on kartan keskusta, meridianit siitä haarautuvat kuin pyörän puolat, parallelit ovat navan ympärille piirrettyjä kehiä. Tätä asteverkkoa yhä vielä käytetään napaseutujen kuvaamiseksi kartalle.
Siten olivat tärkeimmät projektsiot keksityt ja niitä käytettiin sen mukaan kuin kartalle kuvattavan alueen asema maapallolla ja sen laajuus kulloinkin vaati.
Gerhard Mercator ja Abraham Ortelius.
Nämä olivat ne kaksi miestä, joiden kautta kartotus enimmän edistyi kuudennellatoista vuosisadalla ja täydelleen vapautui klassillisista esikuvista. Heidän elämäkertansa päävaiheet ovat omiaan osottamaan, kuinka tärkeäksi tieteen alaksi karttain piirtäminen jo oli käynyt, ja kuinka mahtimiehet olivat valmiit hieman tinkimään uskonnollisistakin ennakkoluuloistaan, kun tarvitsivat Mercatorin kaltaisen miehen apua.
Mercator (1512—1594), jonka varsinainen nimi oli Kremer, oli kotoisin Flanderista, flaamilaista sukua. Löwenin yliopistossa hän tutustui Apianin oppilaaseen Gemma Frisiukseen, joka Kaarle V:nnen kehotuksesta oli sinne asettunut. Frisius lienee saanut Mercatorin innostumaan kartotukseen ja maantieteeseen. Jo v. 1534 hän perusti Löweniin maantieteellisen laitoksensa ja julkaisi muutaman vuoden kuluttua ensimäisen karttansa, joka esitti Pyhää maata. 1537—1540 hän kartotti Flanderin. Keisari Kaarle V:nnen käskystä hän sitten laati tähtitieteelliset havaintoneuvot keisarin sotaretkillä käytettäviksi. Hän julkaisi samoihin aikoihin ensimäisen maailmankarttansakin, jossa Ptolemaioksen vaikutus vielä on vallitseva, ja laati 1541 kuulun pallokarttansa ja kymmentä vuotta myöhemmin taivaanpallokarttansa.
Mercator oli aikaisin kallistunut protestanttisuuteen, jonka vuoksi hänen v. 1533 täytyi joksikin aikaa lähteä Antwerpeniin pakoon. V. 1544 hänet kuitenkin vangittiin ja pantiin harhauskoisuudesta syytteeseen yhdessä neljänkymmenenkahden muun henkilön kanssa, joista kaksi poltettiin, yksi mestattiin ja kaksi elävältä haudattiin. Mercator vältti rangaistuksen, mutta tapaus teki häneen niin syvän vaikutuksen, että hän muutti maasta pois ja sai Jûlich-Cleve-Bergin herttuan toimesta opettajan paikan Duisburgin yliopistossa. Tosin yliopiston perustaminen viipyi niin kauan, ettei Mercator eläissään päässyt opettajatointaan alkamaan, mutta hän sai kuitenkin herttualta vakinaisen viran ja jäi Saksaan, jossa suuri osa hänen sukuaan jo ennestään asui. Keisarin kutsusta hän myöhemmin kävi Brysselissä ja antoi Kaarle V:lle n.s. kosmoksen, s.o. pallokartan, joka oli taivaanpallokartan sisässä, ynnä siihen kuuluvat selitykset ja sai siitä hovineuvoksen arvonimen.
V. 1554 Mercator julkaisi suuren kuusilehtisen Europan karttansa, jossa hän jo alkoi vapautua Ptolemaioksesta ja korjasi Välimeren pituuden, jonka liiottelu oli Ptolemaioksen kartan suurimpia virheitä. Välimeren pituus on siinä 62°: ensimäisessä pallokartassaan Mercator vähensi sen 58°:ksi ja Europan kartassaan 53°:ksi; siihen jäi vielä sittenkin liikaa toistakymmentä astetta, sillä Välimeren todellinen pituus on vain 41 1/2°. Vaikka Kepler likimain oikein määräsi Konstantinopolin pituusasteen, niin kului kuitenkin vuosisata, ennenkuin Välimerta sen jälkeen lyhennettiin. V. 1568 Mercator julkaisi merikarttansa, jonka merkityksestä jo ylempänä puhuimme. Elämänsä lopulla hän alkoi koota kaikki tietonsa maapallon eri maiden topografiasta karttakirjaan, josta hän ensi kerran käytti »atlas» sanaa. Itse hän ei kuitenkaan saanut nähdä sen valmistumista; hänen poikansa Rumold päätti työn ja julkaisi »atlaksen» v. 1595.
Abraham Ortelius oli syntynyt Antwerpenissä v. 1527 ja kuoli samassa kaupungissa v. 1598; hän oli saksalainen syntyperältään, hänen vanhempansa kun olivat Augsburgista muuttaneet. Ortelius matkusteli laajalti kaikissa Länsi-Europan maissa kauppa-asioilla, vaikka hän samalla oli ammatiltaan kartanpiirtäjä ja sillä arvonimellä kuului erääseen Antwerpenin kiltaan. V. 1560 hän, Mercatorin kanssa Lothringissa matkustaessaan, tämän vaikutuksesta innostui maantieteeseen ja alkoi ystävänsä kehotuksesta valmistaa suurta karttaansa, jonka kautta hän sitten tuli kuuluksi. Orteliuksen kartasto ilmestyi painosta v. 1570 nimellä »Theatrum Orbis Terrarum»; se oli ensimäinen uudenaikainen kartasto ja sisälsi 53 karttaa. Suurin osa näistä kartoista oli lainattuja — Ortelius itse mainitsee 87 auktoria,— ja paljon erehdyksiä on tullut mukaan, suuria alueita väärin piirretty, mutta kaiken kaikkiaan tämä kartta oli erinomainen aikaansa nähden, ja se saavutti niin suuren suosion, että siitä ennen Orteliuksen kuolemaa julkaistiin viisikolmatta painosta, ja vielä pari vuosikymmentä hänen kuolemansa jälkeenkin julkaistiin uusia painoksia. V. 1573 Ortelius julkaisi 17 lisäkarttaa. V. 1575 Espanjan kuningas Filip II otti hänet maantieteilijäkseen, kun hänen oikeaoppisuutensa oli vakuutettu — häntä oli v. 1535 epäilty protestanttisuudesta. Elämänsä jälkipuoliskolla hän tutki Vanhan ajan maantietoa ja julkaisi siitä teoksia, jotka perustivat tämän tieteenhaaran. Ortelius oli kuollessaan niin kuulu mies, että koko Antwerpen häntä suri.
Ortelius oli enemmän kokooja ja valikoija, Mercator taas luova nero ja kriitikko. Mutta Mercatorinkaan kritiikki ei ulottunut hyvin tunnettuja alueita kauemmaksi, niiden ulkopuolella hän antoi mielikuvituksensa vapaasti lentää. Napaseutujen täytteeksi hän käytti vanhoja maantieteellisiä taruja, Afrikan sisäosat täytti Ptolemaioksen nimillä, Aasian tuntemattomiin osiin sekotti tämän oppimestarin nimiä ja niitä kuvia, joita Fra Mauro oli Marco Polon matkakertomuksen mukaan piirtänyt. Mutta Europasta hänen karttansa olivat parhaat, mitä lähes 17:nnen vuosisadan loppuun laadittiin. Tosin ei Europankaan piirustus vielä ole niin siro kuin nykyisillä kartoillamme, mutta tarkkaan katsomatta ja vertaamatta on vaikea huomata Länsi-, Keski- ja Etelä-Europan maissa virheitä, siksi varmat ovat jo piirteet.
Pallokartta.
Pallokarttoja tosin tehtiin jo Vanhalla ajalla, mutta ne eivät vielä olleet juuri muuta kuin suurenmoinen aate, joka odotti toteuttajaansa. Arabit rakensivat taivaanpalloja ja Leonin kuningas Alfonso X, tähtitieteilijä, liitti semmoisen tähtitiedeteokseensa. Toscanellin kirjeestä hänen Portugalissa olevalle tuttavalleen näkyy, että pallokarttoja tehtiin Italiassa. Mutta vanhin meidän aikoihin säilynyt pallokartta on se, jonka Martti Behaim rakensi Nürnbergin kaupungin tilauksesta. Magalhãesilla, Del Canolla ja Verrazzanolla näyttää olleen pallokartat. Vanhimpia säilyneitä on n.s. Lennox-gloobi, joka lienee 16:nnen vuosisadan ensi vuosikymmeniltä; siinä on Amerikka nimitetty nimellä »Novus Mundus». Kuuluisa on myös »Nancy-gloobi» vuodelta 1530, joka on hopeata ja osaksi kullattu; siinä on Pohjois-Amerikan nimenä »Asia Orientalis» ja Mexicon lahti on »Mare Chatayum».
Juhana Schöner, joka oli opettajana Nürnbergin v. 1526 perustetussa Melanchton-kimnaasissa, rakensi monta pallokarttaa, jotka koottiin painetuista meridianikaistaleista; ensimäisen puulta painetuista kaistaleista kootun gloobin rakensi Waldseemüller. Leonardo da Vincikin rakensi gloobin. Albrecht Dürer antoi ensimäiset ohjeet, miten gloobi-kaistaleet oli piirrettävä. Tietysti ei tällä tavalla koottu pallokartta voinut olla tarkka, koska meridianien välikaistaleet painettiin tasapinnalle, mutta havaintovälikappaleena pallokartta oli sangen suosittu.
Maailmankartan uudet ainekset olivat siis enimmäkseen Espanjalaisten ja Portugalilaisten käsissä. Heidän piirtämiään merikarttoja täytyi saksalaisten ja muitten maitten oppineitten jäljentää. Mutta aikana, jona vielä niin vähän julkaistiin painotuotteita, näitä aineksia varmaan oli vaikea hankkia, etenkin kun sekä Espanjan että Portugalin hallitukset pitivät salassa suuren osan kerätyistä tiedoista. Se varmaan lienee pääsyy, miksi paljon myöhemmin kuin parhaat espanjalaiset ja portugalilaiset kartat oli laadittu, ilmestyi niin paljon huonompia karttoja, jotka ovat suuria taka-askelia siitä, mitä jo oli saavutettu. Toinen syy oli kuitenkin se, etteivät saksalaiset maantieteilijät sinään tyytyneet lisätietoihin, mitä löytöretkien kautta oli niin runsaasti saatu, vaan koettivat niitä muokkailla sillä tavalla, että ne sopivat yhteen vanhain auktorien kanssa. Se ei ollut mahdollista ilman hyvin suurta mielivaltaisuutta ja mielikuvitusta, ja siten syntyivät kuudennellatoista vuosisadalla nuo monet kummat karttaepäsikiöt. jotka nykyään näyttävät niin käsittämättömiltä, kun näemme aikaisemmin julkaistun niin paljon parempia.
Alussa kuitenkin tiedemiehet olivat ennakkoluulottomammat kuin käytännön miehet. Columbus piti sitkeästi kiinni siitä, että hänen löytämänsä maat kuuluivat Itä-Aasiaan, eikä tosiaan hänen aikanaan mitään varmaa todistusta saatukaan siitä, että tämä oli suuri erehdys. Mutta kosmograafit olivat toista mieltä; he siitä, mitä olivat kuulleet uusien maitten luonnosta, varsinkin Amerigo Vespuccin kuvauksista, päättivät Etelä-Amerikan olevan eri maanosan. Luovuttiin sen vuoksi keskiaikaisesta opista, että maa muka oli kolmia jaettu (terra tripartita), ja Pietari Apianus, Juhana Schöner ja Sebastian Münster julistivat, että maa oli neljään osaan jaettu (terra quadripartila). Sen mukaan piirrettiin kartat ja gloobit, kuten Ruyschin vuodelta 1507, ja monta muuta. Pohjois-Amerikka kuvattiin saaristoksi, vaikka jo Juan de la Cosa oli piirtänyt sille yhtenäisen rannan, ja sen pohjoisin osa usein Itä-Aasiaan kuuluvaksi. Mutta jo kuudennentoista vuosisadan kolmannella vuosikymmenellä tapahtui tieteellisessä maailmassa omituinen käsitysten muutos, huolimatta siitä, että Magalhães oli retkensä kautta osottanut, kuinka suunnattoman laajan meren poikki oli purjehdittava, ennenkuin tultiin Etelä-Amerikan rannoilta Itä-Aasiaan Franciscus Monachus v. 1526 piirsi Amerikan ja Aasian yhteen kuuluviksi ja rannan kulkevaksi Mexicosta suoraan länttä kohti Kiinaan. Ja kumma kyllä, kertomus Magalhãesin matkasta sai Schönerinkin muuttamaan mieltään.
Eräässä maantieteellisessä teoksessa vuodelta 1533 hän lausuu, että Atlantin meren takaa löydettyä uusi maa oli Aasian maanosa itse. Hänkin luuli rannan kulkevan Mexicosta suoraan Kiinaan. Amerikan nimeä hän ei sen vuoksi mainitse, ja siten hän piirsi maailman v. 1534 julkaisemaansa gloobiin. Sama käsitys vallitsee Nancy-gloobissa, Orontius Finaeuksen gloobissa ja monessa muussa aina vuosisadan lopulle saakka.
Rinnan tämän käsityksen kanssa piti kuitenkin edelleenkin puoliaan se, että Uusi maailma oli itsenäinen maanosa. Piirrettiin salmi Pohjois-Amerikan ja Aasian välille, joka salmi muutteli muotoaan ja asemaansa sen mukaan, kuin sitä etsittäissä täytyi siirtää yhä kauemmaksi ne seudut, joista se saattoi alkaa. Aluksi se piirrettiin Atlantin merestä alkavaksi verraten eteläisiltä leveysasteilta ja kulkevaksi suoraan länttä kohti Tyveneen mereen; Aasia piirrettiin ulottumaan sen pohjoispuolitse aina Grönlantiin saakka, kuten tähän kuvatussa Nürnbergissä valmistetussa pallokartassa. Salmi nimitettiin Anianin salmeksi; luultavasti tämä nimi kulki sinne jonkun väärinkäsityksen kautta Marco Polon Taka-Intian nimistöstä. Myöhemmin salmi muutti suuntansa pohjois-eteläiseksi, aivan kuin Behringin salmi, joka siten tuli kartoille oikealle paikalleen satakunta vuotta ennen, kuin oli mitään todellista tietoa sen olemassa olosta. Anianin salmi veti mukanaan Taka-Intiasta muitakin Marco Polon luettelemia nimiä; Colemanista saatiin nimeksi Toloman sille Pohjois-Amerikan osalle, joka vastasi nykyisiä Alaskaa. Paitsi Anianin salmea siellä myös oli Anianin maa ja lahti. Luultavasti näiden nimien siirtyminen Amerikkaan oli niiden karttain ansio, jotka olivat piirtäneet rannan kulkemaan Mexicosta Itä-Aasiaan yhtämittaisena maana. Kun sitten molemmat maanosat salmella erotettiin, niin täytyi kaikkien aasialaisten maan- ja paikannimien peräytyä takaperin, mutta muutamia, joiden aasialaisuus ei ollut niin taattu, jäi salmen itäpuolelle Amerikan osaksi, josta ne kuitenkin löytöjen jatkuessa kaikki katosivat.
Afrikan rantain kartotus selveni varhain, kuten Diego Riberon piirtämästä kartasta näkyy. Hitaammin edistyi Aasian etelä- ja itäosain kuvaaminen. Portugalilaisten suuressa merikartassa vuosilta 1501-1504 eivät ne vielä ole paljoakaan kehittyneet. paitsi että yhteys Afrikan kanssa Etelämaan kautta on katkaistu - tämä korjaus oikeastaan tehtiin jo Keskiajan karttoihin. — mutta uutteran työn kautta Portugalilaiset seuraavien vuosikymmenien kuluessa siihen määrään selvittivät tämän laajan monipoimuisen mannerreunan ja suunnattoman laajan saariston, että ne Orteliuksea v. 1570 julkaisemassa kartassa »Asiae nova deskriptio» ovat liki main oikein piirretyt. Suurimmat virheet ovat jääneet äärimäiseen itään ja kaakkoiskulmaan, jossa vain osa Uuden Guinean rannikkoa tunnettiin.
Maantiedeteokset.
Rinnan kartan kanssa kehittyi maapallon sanallinenkin kuvaus. Ptolemaios-painoksia täydennettiin ja laajennettiin, mutta lopulta tämä teos joka puolelle paisui siihen määrään, ettei vanha kunnioitettu kehys enää kelvannut, vaan täytyi kirjottaa aivan itsenäisiä maantiedeteoksia.
Kuuluin näistä on Sebastian Münsterin laatima, joka kauan piti puoliaan. Sebastian Münster (1489-1552) oli opiskellut Heidelbergissä ja Tübingenissä, ruvennut fransiskanisen munkkikunnan jäseneksi, mutta siitä luopunut ja kääntynyt luterinuskoon. Hän oli oppinut teologi ja itämaisten kielten tutkija, julkaisten muun muassa ensimäisen hepreankielisen raamatun, mitä Saksassa painettiin, kielioppeja ja sanakirjoja; mutta pysyvimmän maineen hän saavutti maantieteilijänä. Hänen »Cosmographiansa» oli suuren työn tulos, 120 apulaista oli sitä laatimassa. Ensimäinen painos julkaistiin v. 1544, mutta arvokkain on vuoden 1550 painos muotokuviensa, kaupunki- ja pukukuviensa vuoksi. Münsterin esikuvana oli Ptolemaios eikä Strabon, ja sen vuoksi hänen maantiedeteoksensa enimmäkseen on kuivakiskoista luettelemista ja ilmotuksia maitten ja paikkain tuotteista; luonnonkuvauksia siinä on hyvin vähän. Maantieteen ja historian välillä ei ollut riittävän selvää rajaviivaa, kerrotaan otteita kunkin maan historiasta ja luetellaan hallitsijoita, tehdään selkoa muinaismuistoista ja kaikenlaisista nähtävyyksistä samaan tapaan kuin nykyaikaisessa matkakäsikirjassa. Toiselta puolen oli kuitenkin Münster ensimäinen, joka kertoi Alppien jäävirroista. Hänen teoksensa saksalaista laitosta julkaistiin 25 painosta; paitsi saksalaista oli latinalainenkin laitos, ja se käännettiin monelle muullekin kielelle.
Värikkäämpi oli se kosmografia, jonka ranskalainen André Thevet julkaisi v. 1575, hän kun oli matkustanut sekä Afrikassa että Länsi-Intiassa ja noussut Pyreneitten vuoriston kukkuloille, niin että hän saattoi kuvata maailmaa oman näkemänsä mukaan, eikä niinkuin oppineet, »jotka eivät ole muuta nähneet kuin oman kamarinnurkkansa hämähäkinverkot.» Muita arvokkaamman maantietoteoksen olisi varmaan, etevä portugalilainen historiankirjottaja João de Barros kirjottanut, jos hän olisi voinut aikomuksensa toteuttaa; mutta vain muutamista Afrikan seuduista hän ennätti julkaista kertomukset, kuten Saharasta ja Senegambiasta. Espanjalaisetkin siirtomaahistorian kirjottajat antoivat teoksissaan laajoja kuvauksia uusista merentakaisista maista, kuten jesuiitta Josef Acosta. joka kuvasi Perua, ja Oviedo, jonka Intiain historiassa on melkein yhtä paljon maantiedettä kuin historiaa; mutta ei kukaan heistä, Encisoa lukuun ottamatta, jonka »Suma de geographia» julkaistiin Sevillassa v. 1519, kirjottanut täydellistä maantiedeteosta.
Matkakertomukset.
Paitsi kosmografioja julkaistiin paljon esityksiä yksityisistä maista ja erinäisistä tieteenhaaroista, etenkin matematisesta maantieteestä.
Tieteiden kanta ei vielä ollut semmoinen, että olisi kyetty tieteellisesti käsittelemään niitä erinomaisen runsaita aineskokoelmia, joita kuudennellatoista vuosisadalla saapui kaikista maailman ääristä. Tyydyttiin etupäässä kertomaan ja kuvaamaan. Kiitettävällä uutteruudella kirjotettiin ja julkaistiin kertomuksia matkoista; niitä kirjottivat, paitsi varsinaisia löytöretkeilijöitä, valtiomiehet, ritarit, kauppiaat, seikkailijat ja hengelliseen säätyyn kuuluvat miehet, varsinkin lähetyssaarnaajat. Ensin niitä kirjottivat espanjalaiset ja portugalilaiset, sitten englantilaiset, hollantilaiset, italialaiset ja saksalaiset. Ne kuvasivat nähtyjen maitten luontoa, mutta vielä enemmän kansaa ja asutusta, kooten siten aineiston, joka on meidän aikamme tutkimukselle mitä arvokkain. Ne kertomukset, joita esim. Mexicon ja Perun vallotuksista kirjotettiin, ovat niin täydelliset, että Prescott saattoi melkein yksinomaan niiden mukaan laatia klassilliset historiateoksensa näistä molemmista merkkitapauksista. Vaikka Antillien asukkaat jo 16:nnen vuosisadan keskivaiheilla olivat kuolleet sukupuuttoon, niin on kuitenkin säilynyt siksi runsaasti tietoja, että voimme luoda jommoisenkin kuvan heidän yhteiskuntalaitoksistaan. Niinpä muuan niistä hengellisistä miehistä, jotka lähetettiin Antillien alkuasukkaita kristinuskoon kääntämään, julkaisi saarelaisten uskonnollisista käsityksistä selonteon, joka Columbuksen elämäkerrassa julkaistiin.
Moni arvokas matkakertomus on valitettavasti hukkaan joutunut, ja vielä useampi olisi menetetty, elleivät kuuluimmat olisi joutuneet niihin suuriin matkakertomuskokoelmiin, joita vuosisadan kuluessa julkaistiin eri maissa. Kuuluimmat näistä kokoelmista ovat Ramusion (alkuvuosi 1550), Hakluytin (alkuvuosi 1569) ja ennen mainitsemamme De Bryn, jota aljettiin julkaista v. 1590.
Gian Battista Ramusio (1485—1557) kuului venezialaiseen ylimyssukuun ja matkusti syntymäkaupunkinsa palveluksessa laajalti Europassa. Hän oli oppinut mies ja oli jo pojasta pitäen innostunut löytöretkiin ja maantieteeseen. Kotonaan Veneziassa hän erään yksimielisen ystävänsä avulla avasi maantieteellisen koulun. Jo v. 1523 hän alkoi kerätä aineksia suurta teostaan varten, ylläpitäen sitä varten erinomaisen laajaa kirjeenvaihtoa sekä tunnettujen että tuntemattomien aikalaisten kanssa. Kaksi osaa painettiin Ramusion eläissä (vv. 1550 ja 1556), kolmas valmistui vasta hänen kuoltuaan, v. 1559. Neljäs osa jäi kokonaan suorittamatta. Vaivojaan säästämättä Ramusio kokosi aineksia sekä Espanjasta että Portugalista ja käänsi vieraskieliset kertomukset italiankielelle. Hänen kokoelmaansa on muun muassa kiittäminen siitä, että kertomus Barbosan retkistä ja Pigafetan kertomus Magalhãesin matkasta ovat jälkimaailmalle säilyneet. Hänen Marco Polo-laitoksensa on erinomaisen arvokas niiden lisätietojen ja selitysten kautta, joita se sisältää. Siinä muun muassa on julkaistuna viehättävä kuvaus Polojen paluusta Veneziaan pitkältä retkeltään, sen mukaan kuin tapausta Ramusion eläissä vielä muistettiin lagunikaupungissa.
Ramusion kokoelmasta, jonka nimi oli »Navigationi e Viaggi» (purjehduksia ja matkoja), ilmestyi monta painosta ja uusiin painoksiin aina tehtiin lisäyksiä, niin että 17:nnen vuosisadan alussa julkaistuihin jo on otettu Hollantilaisten Jäämeri-matkojakin.
Richard Hakluyt (1553—1616) oli englantilainen. Opiskeltuaan maantiedettä hän piti tästä aineesta luentoja Oxfordin yliopistossa, kunnes otti vastaan papin toimen Englannin lähetystössä Parisissa, oleskellen siellä puolen vuosikymmentä. Hän oli Englannissa »tutustunut etevimpiin merikapteeneihin, suurimpiin kauppiaihin ja kansansa parhaisiin merimiehiin». Parisissa hän kokosi lisää aineksia Pohjois-Amerikan maitten luonnon tunnetuksi tekemiseksi ja suureen teokseensa painettaviksi. Hankkimiensa tietojen nojalla hän Sir Walter Raleighin pyynnöstä kirjotti esityksen lännessä tapahtuneista löydöistä, kehottaakseen Englantilaisia anastamaan ja asuttamaan Pohjois-Amerikan viljavat rannat.
Palattuaan Ranskasta Hakluyt v. 1589 julkaisi suuren matkakertomuskokoelmansa täydellisen painoksen kolmena niteenä; jo aikaisemmin hän oli toimittanut painoon lyhemmän kokoelman. Tämä julkaisu on verrattoman tärkeä aineskokoelma maantieteellisten löytöjen ja siirtomaa-asutuksen historian tuntemiselle. Se hankki julkaisijalleen pysyvän maineen, eikä syyttä hänen muistokseen itseään nimittänyt suuri englantilainen Hakluyt-seura, jonka erikoisen harrastuksen alaisena löytöretkien historia on. Monella muullakin tavalla Hakluyt edisti maantieteellisiä harrastuksia ja maantieteellistä kirjallisuutta, ja Hakluytia Englannin kansan ehkä on kiittäminen enemmän kuin ketään toista kuningatar Elisabethin aikalaista siitä, että se sai Pohjois-Amerikan rannalla pysyvän jalansijan.
De Bryn matkakertomusteos, josta olemme ennen maininneet (II. s. 21), oli arvokas varsinkin runsaan kuvituksensa vuoksi. Nämä kuvat ovat luotettavia, mikäli ne koskevat pukuja, aseita, työkaluja ja ihmisasunnoitakin, mutta mahdotonta tietysti oli, että niissä valtamerentakaisten kansain kasvonpiirteet ja ruumiinrakenne olisivat tulleet kuvatuiksi nykyajan vaatimuksia vastaavalla tarkkuudella. Useita muita matkakertomuskokoelmia julkaistiin, mutta niiden historiallinen arvo ei ole yhtä suuri kuin edellä mainittujen, vaikka toisia ehkä luettiin enemmänkin. Moiset kokoelmat osottavat, kuinka vilkas maantieteellinen harrastus oli Europan maissa herännyt, kuinka laaja lukijakunta yleistajuisella maantieteellisellä kirjallisuudella oli.
Lähetyssaarnaajain kertomukset ja kartat kuuluvat seuraavan vuosisadan maantieteellisiin saavutuksiin.
Fyysillinen maantiede.
Luonnontieteet eivät olleet paljoakaan edistyneet siitä kannasta, jolle Aristoteles ja muut kreikkalaiset oppineet olivat ne jättäneet, kuinka olisi siis suurien löytöretkien aikakausi voinut uudenaikaisessa merkityksessä käsitellä sitä ainesten runsautta, joka eri tahoilta tulvi oppineitten työkammioihin? Luonnollista oli, että maantiede, samoin kuin muutkin havaintotieteet, tyytyi aluksi ilmiöitä kuvaamaan ja ryhmittelemään, ennenkuin se alkoi niitten syitten perille tunkeutua ja luoda tiedettä.
Maanpinnan korkeusseikkoihin ei kiinnitetty suurta huomiota, koska ei ymmärretty niiden merkitystä. Tosin Mercatorin Europan kartassa tärkeimmät vuorijonot ovat paikoillaan, mutta maanosamme ulkopuolella tuskin on suurimmistakaan vuoristoista merkkiäkään kartoilla. Kirjallisuudesta ei kuitenkaan kokonaan puuttunut tietoja, joita karttain piirtäjät olisivat voineet ohjeenaan käyttää; Acosta esim. v. 1590 julkaisemassaan teoksessa jakaa Perun kolmia: sateettomaan rannikkovyöhykkeeseen, ylätasankoihin ja cordillerien taajametsäisiin itäisiin rinteihin: Mexicoa hän kuvaa ylätasangoksi, jonka vuoristoreunat ovat kohonneet pystyyn Mexicon lahden puolelle. Vuoristojen korkeudesta jäivät voimaan Vanhan ajan suhdattomat käsitykset, kun ei vielä ollut keinoja, joilla olisi voitu se mitata. Sebastian Münster luuli olevan pariakinkymmentä kilometriä korkeita vuoria; sitä ei ole ihmettelemistä, kun toistasataa vuotta myöhemmin jesuiitta Riccioli, jonka oppia vielä 18:nnen vuosisadan alussa ylistettiin, luuli Mont Cenis’iä neljä kertaa korkeammaksi Mont Blancia ja Kaukasossa olevan 60 kilometriä korkeita kukkuloita. Jonkun aikaa luultiin, että Uralissa oli maapallon korkein kukkula, ja myöhemmin, kun oli saatu kuulla Novaja Semljan kukkulain olevan vielä korkeampia, luultiin korkeimman kukkulan olevan siellä. Jesuiitta Acosta aivan oikein vakuutti, että Andien kukkulain rinnalla Pyreneitten ja Alppien korkeimmatkin huiput ovat kuin huoneet tornien rinnalla.
Vielä vähemmän on ihmeteltävä sitä, ettei maankuoren rakenne herättänyt ajan oppineitten huomiota. Oli kuitenkin eräs merkillinen poikkeus. Leonardo da Vinci, löytöretkien aikakauden suurin nero, etevä luonnontutkijana ja insinöörinä samoin kuin taiteilijanakin, oli kanavatöitä johtaessaan eri osissa Italiaa tullut merkillisiin johtopäätöksiin. Hän löysi korkeilta vuorilta maan sisästä merikasvien ja simpukkain kivettymiä ja päätteli siitä, että ne vuoret olivat aikanaan olleet merenpohjana. Merenpohja, joka alkuaan oli ollut tasainen, oli kohonnut, joet olivat sen uurtaneet vakoihin, levittäneet vaot laaksoiksi ja juoksevan veden vaikutuksen kautta oli siten ylänkö jakautunut vuorenkukkuloiksi. Niitä hioutuneita pyöreitä paasia ja kiviä, joita on Alppien rinnepengermillä, hän luuli entisten tulvapurojen hierelemiksi; niin kauas hänen neronsa ei voinut kantaa, että hän olisi keksinyt jääkauden vaikutukset Alpeilla. Hän tutki jokien suistamoita ja osotti, kuinka niissä hieno liete peittää sisäänsä rantakasveja ja eläinten jäännöksiä, jotka lietteen sisässä joko kivettyvät taikka jättävät siihen painalmuksensa, kuinka lietettä karttuu kerros kerroksen päälle, niinkuin sitten näkyy vuorien rinteistä, kun joet ovat niihin laaksoja uurtaneet. Leonardo da Vinci (1452—1519) oli varmaan ainoa, joka tämmöisiä mielipiteitä lausui: vasta kaksisataa vuotta myöhemmin nämä totuudet selvisivät Stenon ja Leibnitzin kaltaisille miehille.
Tulivuoret herättivät monen tutkijan tiedonhalua. Molukkien maaherra Antão Galvão nousi Ternaten tulivuorelle, Mexicossa eräs Corteksen seuralaisista etsi rikkikivennäisiä Popocatepetlin kraterista ja muuan munkki antoi v. 1538 laskea itsensä kettingeillä Nicaraguan Massayan »helvettiin», aivan laavakidan reunalle saakka; hän nimittäin luuli tulivuoren kidassa kiehuvia sulia aineita jaloiksi metalleiksi. Jo aikaisemmin oli historioitsija Oviedo käynyt »helvetin» partaalla; hän julkaisi sitten tulivuoresta kuvauksen. Acosta ensimäiseksi teki erotuksen toimivien ja sammuneiden tulivuorien välillä; sammuneet olivat hänen johtopäätöksensä mukaan ruvenneet lepotilaan sen vuoksi, että ne olivat itsensä tyhjiksi purkaneet. Sebastian Münster tutki niitä muutoksia, joiden alainen Etnan keila oli ollut sen jälkeen, kun Strabon näki tämän tulivuoren. Münsterin luulon mukaan maan sisusta oli tulikuuma, täynnään sulia aineita, jotka vielä siellä täällä tunkeutuivat kuoren puhki maanpinnalle, tulivuoria muodostaen.
Perussa Espanjalaiset saivat runsaasti tilaisuuksia tutustua maanjäristyksiin ja niiden laajuuteen. Maanjäristyksien yleisyyden Perun ja Chilen rannikolla luultiin johtuvan siitä, että merivettä pääsi rakoja ja luolia pitkin tunkeutumaan maan sisustaan ja muodostamaan siellä kaasuja, jotka väkivoimalla pyrkivät ulos.
Columbus ensimäisellä matkallaan Atlantin meren poikki huomasi sekä kompassin poikkeaman, että poikkeaman erilaisuuden eri paikoissa: toiset kuitenkin luulevat, että poikkeama jo aikaisemmin tunnettiin. Purjehtijat kauan otaksuivat poikkeaman johtuvan siitä, että kompassit olivat virheellisesti rakennetut, sillä heidän mielestään oli luonnonvastaista otaksua, ettei kompassi näyttäisi suoraan pohjoiseen. Kun sitten poikkeama oli epäämättömällä tavalla todistettu ja oli osotettu sen voivan olla joko itäisen tai läntisen, niin koetettiin selittää, että poikkeus pohjois-eteläsuunnasta ainakin muuttuu hyvin säännöllisesti, niin että sen suuruus on helppo yksinkertaisen laskelman kautta määrätä, kun tunnetaan laivan asema. Mutta ei kauaa kulunut, ennenkuin tämäkin huomattiin erehdykseksi. Purjehtijat pääsivät selville siitä, että, samallakin meridianilla poikkeama saattoi muuttua sekä läntisestä suoraan pohjoiseksi että vielä itäiseksikin, ja että viivat, joita piirrettiin yhtä suurten poikkeumain kautta, kulkivat hyvinkin epäsäännöllisesti, eivätkä suinkaan meridianien suuntaan. Kuudennentoista vuosisadan lopulla maantieteilijät koettivat piirtää magneettisia poikkeumaviivoja esittäviä karttoja, jotka nykyisin olisivat hyvin arvokkaita poikkeaman vaihtelujen määräämiseksi, jos karttain laatijoilla olisi ollut tietoa siitä, minä vuosina heidän käyttämänsä havainnot oli tehty.
V. 1576 eräs englantilainen mekanikko, Robert Norman keksi magneettineulan kallistumisen, »inklinatsion», s.o. että vapaana riippuva magneetti kääntyy pää melkein pystyyn alaspäin. Tämän kallistuman suuruus mitattiin eri paikoissa maan pinnalla. Henry Hudson oli ensimäinen purjehtija, jolla oli semmoinen magneetti mukanaan laivalla. Huomattiin kallistuman vähentyvän navalta päiväntasaajaa kohti, ja William Gilbert lausui v. 1593 Lontoossa julki sen ajatuksen, että koko maa on magneetti, jonka magneettisten voimain suuntaan magneettineula asettuu.
Magalhãesin matka kokonaan mullisti mielipiteet maan ja meren keskinäisestä laajuussuhteesta maanpinnalla. Kreikkalaiset oppineet olivat tosin arvostelleet vettä olevan maahan verraten monta vertaa enemmän, vaikkei se näykään Ptolemaioksen kartasta, hän kun ei koettanut kuvata maapallon takapuolta. Mutta osaksi raamatun sanoista, osaksi muista syistä Keskiajan oppineet ja Columbus niitten mukaan (II, s. 8) päättivät maata olevan paljon enemmän kuin vettä. Tämä käsitys piti sitkeästi puoliaan vielä sittenkin, kun kaikki suuret valtameret jo olivat tulleet ainakin osaksi tunnetuiksi, ja vielä Mercator arveli, että varmaan vesi ja manner maapallon pinnalla pitivät toisiaan tasapainossa. Tämä tasapaino saatiin aikaan otaksumalla etelänavan ympärillä olevan valtavan manteren, joka kulloinkin piirrettiin ulottuvaksi jotenkin niin kauas pohjoista kohti, kuin kullakin kulmalla oli etäimmäksi etelää kohti purjehdittu.
Meren syvyyksiä mitattiin kaikilla rantavesillä ja syvyydet merkittiin karttoihin. Samalla tutkittiin pohjan väri ja luonne, jotta purjehtijat luotauspainolla näytteitä ottaen saattoivat pohjan laadusta päättää, olivatko joutuneet liian lähelle maata. Suuria syvyyksiä mittaamasta esti vielä koneiden puutteellisuus. Kaikki purjehtijat kokosivat tarkkoja tietoja satama-ajoista, jotka huolellisesti koottiin purjehdusoppaihin; satama-ajan määrääjä on korkean veden aika, joka suuresti vaihtelee samankin maan rannoilla sen mukaan, mikä paikan asema etenevään vuoksiaaltoon on ja miltä puolelta aalto tulee. Vuorovesien vaihtelut kuun ja auringon asemien mukaan tunnettiin. Kun kuu ja aurinko sattuvat taivaalle samalle puolelle taikka maan kahden puolen vastakkain, siis uudenkuun ja täysikuun aikoina, on tulvavuoksi, puolenkuun aikana taas, jolloin kuun ja auringon maan kanssa muodostama kulma on 90°, ovat vajaat vuokset, koska molempien taivaankappaleiden vuoksiaaltoa kohottavat tehot silloin hävittävät toisiaan. Mutta vasta Kepler uskalsi opettaa, että kuun vetovoima (vis tractoria) synnyttää päiväntasaajan seuduilla meren paisunnan, joka vierii molempia napoja kohti, niin että maapallon kaikki meret tulevat vuoksiaallosta osallisiksi.
Samoin kuin vuorovesiä tutkittiin merivirtojakin kaikissa niissä merissä, joita kuljettiin. Guinea-virtaukseen olivat Portugalilaiset jo edellisellä vuosisadalla tutustuneet, Mosambik-virtauksen Vasco da Gama keksi ensi retkellään ja nimitti Kap Corrienteen siitä »virtain nokaksi». Floridan salmessa tutustui Antonio de Alaminos v. 1513 Golf-virtaan, ja vuosisadan alkupuoliskolla opittiin jo tuntemaan »atlanttinenkin virtaus», joka kuljettaa edelleen Golf-virran vesiä Atlantinmeren pohjoisosiin. Se kylmä virtaus, joka etelästä tullen kulkee pohjoista kohti Etelä-Amerikan länsirannikkoa seuraillen, mainitaan jo kuudennentoista vuosisadan purjehdusoppaissa. Ei puuttunut yrityksiä merivirtausten syittenkään selittämiseksi. Leonardo da Vinci arveli veden virtaavan päiväntasaajan seuduilta pohjoista kohti sen johdosta, että se päiväntasaajan seuduilla lämpiää enemmän ja siitä laajenee, jonka vuoksi sen pinta kohoaisi, elleivät virtaukset kuljettaisi liikaa vettä napoja kohti. Tämä tietysti oli oikea päätelmä, mutta todellisuudessa syyt ovat toiset; jos Leonardo da Vinci olisi nähnyt edessään tuulikartan, niin olisi hän siitä paikalla huomannut, että merivirtauksien suunnat ovat melkein samat kuin maapallon suurien tuulijärjestelmien, ja arvatenkin myös älynnyt, että tuulet ovat merivirtauksien todelliset liikevoimat.
Eri maitten lämpö-olojen mittaamiseksi ei vielä ollut lämpömittareita - ensimäisen lämpömittarin rakensi Galileo v. 1612, mutta kuitenkin huomattiin jo monta perustavaa seikkaa eri seutujen lämpöolojen alalta, kuten esim. että Pohjois-Amerikan itärannikko Europan vastaavien leveyksien lämpötiloihin verraten on koko joukon kylmempi. Historiankirjottaja Barros päätteli Etelä-Amerikan eteläosien viileyden johtuvan siitä, että etelänavan puolessa oli avoin jäämeri. jonka kylmiä viimoja kohtaan Patagonian rannikko oli aivan suojaton. Yhä selvemmin lausuttiin julki, että ilma jäähtymistään jäähtyy, kun noustaan tasangoilta vuorille, ja Pietari Martyr, Columbuksen aikalainen, päätteli lumirajan olevan päiväntasaajan seuduilla korkeammalla kuin Espanjassa ja niiden vuorien, jotka tropiikissa olivat ijäisen lumen peittämät, siis olevan tavattoman korkeita.
Maapallon suurista tuulijärjestelmistä tunnettiin ainoastaan Intian meren monsuunit jo Vanhalla ajalla. Portugalilaiset tutkiessaan Afrikan luoteisrannikkoa tutustuivat ensinnä koillispasaadiin, sitten päiväntasaajan tyventöihin ja päiväntasaajan eteläpuolella kaakkoispasaadiin, vaikkeivät he tällä reitillä vielä voineetkaan muodostaa oikeata käsitystä pasaadien laajuudesta. Paremman käsityksen koillispasaadista sai Columbus ensimäisellä matkallaan. Espanjalaiset nimittivät näitä tuulia »kriiseiksi»; Hollantilaisilta ne saivat pasaadien nimen. Jotenkin samaan aikaan huomattiin, että Atlantinmeressä molempien pasaadien napapuolilla vallitsivat länsituulet, ja jo varhaisimmat Länsi-Intian purjehtijat käyttivät näitä hyväkseen saadakseen myötäisen tuulen takaisin Europan rannoille. Tyynellä merellä tehtiin, kuten olemme ennen nähneet, monta hukkayritystä päästä Filippineiltä takaisin Mexicoon, ennenkuin Urdaneta lähti etsimään Tyynen meren pohjoisosista samanlaista länsituuli-järjestelmää, kuin tiedettiin Atlantinmerellä vallitsevan, ja sen kautta todella löysi ainoan reitin, jota sen ajan huonot luovijat saattoivat purjehtia meren poikki lännestä itään. Portugalilaiset tutustuivat Itä-Intiassa perinpohjin monsuuneihin, joiden suunnat vaihtelevat paljon sen mukaan, millä puolella ne ovat Aasian suurta mannerta. Maa- ja merituuli, joka monella rannikolla vaihtelee yön ja päivän mukaan, oli myös tuttu ilmiö ja sen syykin tunnettiin.
Mutta syitä maapallon vakinaisiin tuuli-järjestelmiin ei vielä käsitetty. Toiset luulivat pasaadien johtuvan siitä, että taivaankansi, »firmamentti», kiertäessään maapallon ympäri veti ilmaa mukanaan. Vasta Varennius seitsemännentoista vuosisadan keskivaiheilla selvitti pasaadituulien todelliset syyt.
Uuteen maailmaan ja Intiaan pysyväisesti asetuttuaan europpalaisct tutustuivat kuiviin ja kosteihin vuodenaikoihin, jotka Intiassa riippuivat vuodenaikaisten tuulien suunnisti. Iroopillisessa Amerikassa taas enimmäkseen näyttivät olevan yhteydessä auringon korkeuden kanssa. Perun rannikon sateettomuus herätti heti ensimäisten espanjalaisten huomiota, mutta tämän ilmiön selitys oli vielä liian vaikea sen ajan luonnontieteelle. Columbus mainitsee taajan metsänkasvun edistävän sademäärää; Portugalilaiset olivat Azoreilta, Canarian saarilta ja Madeirasta hävittäneet metsät ja sademääränkin väheneminen oli ollut siitä seurauksena. Sademääriä ei kuitenkaan vielä mitattu, tyydyttiin vain ylimalkaisiin havainneihin.
Kardinaali Bembo teki Etnalle noustessaan havaintoja kasvikunnan korkeusvyöhykkeistä, kuinka ylintä lumilakkia alempana oli puuton ketovyöhyke, sen alapuolella vyöhyke havupuita ja vielä alempana kehä pyökki- ja tammimetsiä. Jesuiitta Acosta erotti Mexicossa eri korkeuksien kasvullisuusvyöhykkeet, kuuman rantavyöhykkeen (tierra caliente), lauhkeat ylätasangot (tierra templada eli tierra de mediana altura) ynnä kylmän vuoristovyöhykkeen, jonka aroilla vain karjanhoito oli mahdollista. Mutta muutoin olivat sekä eläinkuntaa että kasvikuntaa koskevat yleisemmät havainnot vielä harvinaisia, vaikka tutustuttiinkin hyvin suureen lajirunsauteen.
Ihmiskunnan jakaminen rotuihin oli tälle aikakaudelle vielä vieras, mutta espanjalaiset ja hollantilaiset purjehtijat kuitenkin kuvasivat esim. Tyynen meren saarien asukkaat siksi tarkkaan, että heidän kuvauksistaan selvään kyllä huomaa, milloin he puhuvat polynesialaisista, milloin papualaisista. Kun Uudessa maailmassa eskimoitten asumassa perimmäisessä pohjolassakin tavattiin tummaihoisia ja mustatukkaisia ihmisiä, niin huomattiin paikkansa pitämättömäksi Vanhan ajan ja Keskiajan vakuutus, että muka ihmisten iho pohjoista kohti vaalenemistaan vaaleni. Kun ihmiskuntaa ei vielä oltu rotuihin jaettu, niin oli vaikea saada selville kansanryhmäin heimolaissuhteita. Vasta 17:nnen vuosisadan alkupuolella jaettiin Europan kansat germaneihin, romaneihin ja slaaveihin. Matkustajat yleensä kiinnittivät huomionsa etupäässä vieraiden kansojen maanviljelykseen, teollisuuteen, taiteisiin. perheoloihin, valtiomuotoon, tapoihin, lakeihin ja uskontoon. Mutta esim. asutuksen taajuudesta ei hankittu minkäänlaisia arvioita. Vasta seuraavalla vuosisadalla tapahtui tässäkin muutos.