Geowissenschaften

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Die Geowissenschaften (von griechisch Γεω geo zu gē „Erde“; Erdwissenschaften) umfassen die Wissenschaften, die sich mit der Erde beschäftigen und gehören damit zu den Naturwissenschaften. Den Geowissenschaften werden unter anderem die Fächer Geologie, Geographie, Geoinformatik, Paläontologie, Mineralogie, Petrographie, Kristallographie, Geophysik, Geodäsie, Glaziologie, Kartographie, Photogrammetrie, Meteorologie und Bodenkunde zugeordnet.

Die Geowissenschaften verwenden die Kenntnisse und Methoden der Basiswissenschaften Physik, Mathematik, Astronomie, Chemie und Biologie.

Da die Geowissenschaften sehr interdisziplinär und fächerübergreifend sind, gibt es viele spezielle Disziplinen, die eine hohe Umweltrelevanz besitzen, wie die Angewandte Geologie im weiteren Sinne, die Ingenieurgeologie, Hydrogeologie, Hydrologie, Geochemie (etwa als mikrobielle Geochemie), Geoökologie, Meteorologie, Klimatologie, Geothermie.

Die Geowissenschaften haben eine tragende Rolle für die Energieversorgung wie Rohstoffversorgung unserer Welt. Die Suche (Exploration) nach Trinkwasser, Kohlenwasserstoffen (Erdöl, Erdgas, Kohle), Metallen und Nichtmetallen (Steine und Erden), wie Kies, Bausand, Ziegelton, Kalk, Zement etc., aber auch Kernenergierohstoffen (Uran) und Erdwärme werden durch Geowissenschaftler projektiert und realisiert. Die Gewinnung dieser Rohstoffe fällt aber eher in den Bereich der Ingenieurwissenschaften, besonders des Bergbaus. Die angewandten Geowissenschaften finden Verwendung bei vielen Bauvorhaben (Gründung von Bauwerken, Erdbau, Grundbau und Tunnelbau). Die Raumplanung, der Umweltschutz bis hin zur Abfallwirtschaft (Deponien) benötigen geowissenschaftliche Kenntnisse.

Die Abgrenzung bzw. die Definition des Begriffs „Geowissenschaften” ist nicht eindeutig definiert. Das Fach Geographie ist hier ein gutes Beispiel. Die oben angeführten „harten” Themen sind auch Bestandteil der „Physiogeographie”. Andererseits gibt es den Zweig der „Anthropogeographie” mit zahlreichen Bezügen zu zwar raumbezogenen, nicht aber per se „erd”-bezogenen Themen. Zu nennen sind zum Beispiel Wirtschaftsgeographie, Sozialgeographie und viele mehr. Doch auch dieser vermeintliche Widerspruch verliert mit zunehmenden Eingriffen des Menschen in das System der Geosphäre an bedeutung.

[Bearbeiten] Die einzelnen Wissenszweige

Astrogeodäsie: Die Astrogeodäsie ist ein Teilgebiet der Geodäsie, welches Kenntnisse, Mittel und Methoden der Astronomie für Vermessungsaufgaben einsetzt (siehe auch Geodäsie).
Bodenkunde: Die Bodenkunde (Pedologie) ist die Wissenschaft, die sich mit der Entstehung, der Entwicklung, den Bestandteilen und einer Klassifizierung von Böden befasst. Böden entstehen durch physikalische und chemische Verwitterung aus festem Gestein.
Fernerkundung: Interdiziplinäres Instrument zur Datenbeschaffung durch Luftbildaufnahmen und Fernerkundungssatelliten für fast alle der hier aufgeführten Bereiche.
Photogrammmetrie: bedeutet die Rekonstruktion der dreidimensionalen Form von Gegenständen (hier insbesondere die Erd- oder Geländeoberfläche) aus Abbildungen (z. B. der perspektivischen Abbildung einer Fotografie).
Geochemie: Die Geochemie befasst sich mit dem stofflichen Aufbau und der Verteilung von Elementen und Isotopen in der Erde, auf anderen Planeten und im Weltraum (Kosmochemie). Außerdem erforscht sie die Gesetzmäßigkeiten von Stofftransport und Materiekreisläufen in Mineralen und Gesteinen und der gesamten Erde.
Geodäsie: Die Geodäsie oder Vermessungskunde befasst sich mit der Bestimmung der Figur der Erde, ihrer Abbildung in Karten und Plänen sowie der Vermessung und Beschreibung des Geländes und der Gegenstände und Sachverhalte an der Erdoberfläche. Teilbereiche der Geodäsie sind die Erdmessung, die Landesvermessung, die Kartographie, die Photogrammmetrie, die Grundstücksvermessung und die Ingenieurvermessung.
Geographie: Die Geographie erfasst, beschreibt und erklärt die Geosphäre in integrativer Form, sowie deren Wechselwirkung mit dem Menschen. Sie erforscht die Beziehung zwischen Mensch und Umwelt und Raum. Die beiden großen Teilgebiete der Geographie sind die Physiogeographie und die Anthropogeographie.
Geoinformatik: Die Geoinformatik setzt sich mit dem Wesen und der Funktion der Geoinformation, mit ihrer Bereitstellung in Form von Geodaten und mit den darauf aufbauenden Anwendungen auseinander. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse münden in die Technologie der Geo-Informationssysteme (GIS). Allen Anwendungen der Geoinformatik gemeinsam ist der Raumbezug.
Geologie: Die Geologie untersucht den Aufbau des Planeten Erde, vor allem die Gesteine in der Erdkruste. Das wichtigste Prinzip der Geologie ist der Aktualismus. Anfang der 1960er erlebte die Wissenschaft einen sprunghaften Fortschritt durch die allgemeine Akzeptanz der Theorie der Plattentektonik. Schwesterwissenschaften der Geologie sind die Paläontologie und die historische Geologie. Siehe auch: Geschichte der Geologie
Geophysik: Die Geophysik ist ein Zweig sowohl der Geowissenschaften als auch der Physik und verwendet physikalische Prinzipien zur Erforschung der Erde. Teilgebiete der Geophysik sind Seismik, Seismologie, Gravimetrie, Geoelektrik, Geothermik, Isotopengeophysik, Geomagnetik und Bohrlochgeophysik. Die Geophysik untersucht auch die Eigenschaften des erdnahen Raums.
Geomorphologie: Die Geomorphologie ist ein Teilgebiet der Geographie und untersucht die heute auf der Erdoberfläche vorkommenden Landschaftsformen. Das schließt deren Klassifikation, Beschreibung, Eigenheiten, Ursprünge, Entwicklung und den Zusammenhang zu den unterlagernden geologischen Strukturen ein.
Geotechnik: ist ein Oberbegriff für die Disziplinen im Bauingenieurwesen, welche sich mit der Gründung von Bauwerken im Untergrund befassen.
Geothermie: Die Geothermie versucht die innere Wärme des Erdkörpers für die Energiegewinnung nutzbar zu machen.
Hydrologie: Die Hydrologie ist die Wissenschaft vom Wasser, von seinen Eigenschaften und seinen Erscheinungsformen auf und unter der Landoberfläche.
Ingenieurgeologie: Die Ingenieurgeologie ist der angewandte Zweig der Geologie, der geologische Verhältnisse im Sinne des Bauingenieurwesens untersucht. Sie befasst sich z.B. mit der Standfestigkeit des Untergrunds von Bauwerken, auch mit der Erdbebensicherheit. Bei der Beseitigung und Vermeidung von Umweltschäden (Mülldeponien, Endlager) spielt sie ebenfalls eine Rolle.
Kartographie: Die Kartographie ist die Wissenschaft, Kunst und Technik der Erstellung geographischer Karten zur planen Darstellung der Erdoberfläche mit all ihren topographischen, siedlungsgeographischen, territorialen, infrastrukturellen, sozialgeographischen, wirtschaftsgeographischen, politischen, historischen, biologischen, geologischen, tektonischen und sonstigen Aspekten. Sie stützt sich unter anderem auf Fernerkundungsdaten und auf Messungen der Geodäsie.
Kristallographie: Die Kristallographie ist eine Materialwissenschaft und beschäftigt sich mit den physikalischen Eigenschaften von Kristallen.
Limnologie: Die Limnologie ist die Wissenschaft von den Binnengewässern als Ökosystemen, deren Struktur, Stoff- und Energiehaushalt sie erforscht.
Meteorologie: Die Meteorologie (Wetterkunde) ist die Wissenschaft von den atmosphärischen Erscheinungen.
Mineralogie: Die Mineralogie beschäftigt sich mit der Zusammensetzung und Klassifikation der Minerale, ihrem Vorkommen und ihrer technischen und wirtschaftlichen Verwendung.
Ozeanographie: Die Ozeanographie untersucht Stoff- und Energiekreisläufe in den Weltmeeren. In der Planktologie findet sich ein Bindeglied zu den Biowissenschaften.
Paläoklimatologie: Die Paläoklimatologie versucht anhand verschiedener Daten aus Klimaarchiven die unterschiedlichen klimatischen Verhältnisse in der Vergangenheit zu klären und daraus wiederum Rückschlüsse auf die klimatische Zukunft der Erde zu ziehen.
Paläontologie: Die Paläontologie ist die Wissenschaft des vergangenen Lebens, die sich mit den fossilen Zeugnissen vorzeitlicher Pflanzen (Paläobotanik) und Tiere (Paläozoologie) beschäftigt. Neben überlieferten Körperfossilien wie etwa Schalen, Zähne oder Knochen zählen Spurenfossilien wie Fraß- und Weidespuren, Grabgänge sowie einzelne Teile von Lebewesen (Meist sind bei Pflanzen nur Blätter, Stämme oder Wurzeln überliefert), versteinerter Kot (Koprolithen) und chemisch veränderte Überreste zu den Fossilien.
Petrologie und Petrographie: Petrologie und Petrographie sind Disziplinen, die feste Gesteine zum Untersuchungsgegenstand haben. Die Petrographie nimmt dabei eine mehr beschreibende Rolle ein. Aufgrund der Unterschiede bei der Entstehung von Gesteinen kann die Petrologie in drei Untergebiete eingeteilt werden: Petrologie magmatischer, metamorpher und sedimentärer Gesteine.
Petrophysik: Die Petrophysik befasst sich mit der Bestimmung von phykalischen Eigenschaften von Gesteinsproben. Sie hat besondere Bedeutung erlangt bei der Bewertung von Speichergesteinen für Erdöl und Erdgas.
Stratigraphie: Die Stratigraphie ist ein Zweig der Geologie. Sie versucht Gesteine hinsichtlich ihres Entstehungsalters chronologisch in der geologischen Zeitskala einzuordnen. Je nachdem auf welche Merkmale eines Gesteins sich die Stratigraphie stützt unterscheidet man: Fossil- oder Biostratigraphie, Lithostratigraphie, Magnetostratigraphie und Sequenzstratigraphie.
Tektonik: Die Tektonik ist einerseits die Lehre vom gegenwärtigen Bau der Erdkruste z.B. „die Tektonik der Alpen”, andererseits von den Bewegungen und Kräften, die für den gegenwärtigen Zustand verantwortlich sind.
Vulkanologie: Der Gegenstand der Vulkanologie sind die vulkanischen Phänomene der Erde.
Wirtschaftsgeologie: Die Wirtschaftsgeologie oder Lagerstättengeologie benutzt bei der Suche nach ökonomisch wertvollen Rohstoffen (Exploration), neben klassischen geologischen Techniken, wie Kartierung und Probennahme im Gelände, auch Methoden der Geochemie, Geophysik und Fernerkundung. Zur Klärung der Genese von Lagerstätten sind besonders die Vorstellungen über den Fluss von unterirdischen, mineralisierenden Lösungen (Fluide) wichtig. Die Lagerstättenlehre nutzt bei der Aufsuchung und Ausbeutung von Erzlagerstätten v.a. Erkenntnisse der Tektonik und Strukturgeologie. Bei der Suche nach fossilen Brennstoffen, sowie nach nichtmetallischen Rohstoffen, benötigt man auch Kenntnisse der Paläontologie (besonders Mikrofossilien) und Sedimentologie.

Siehe auch: Liste geowissenschaftlicher Themen

[Bearbeiten] Bekannte Geowissenschaftler

[Bearbeiten] Weitere Literatur

Hans Murawski und Wilhelm Meyer (1998): Geologisches Wörterbuch, Ferdinand Enke Verlag im dtv, ISBN 3-423-03038-0 (dtv), ISBN 3-432-84100-0 (Enke).
Adolf Watznauer (1978): Wörterbuch Geowissenschaften (englisch-deutsch), Verlag Harri Deutsch, Thun und Frankfurt am Main, ISBN 3871441392.