Geowissenschaften


Geowissenschaften

Die Geowissenschaften (von griechisch Γεω geo zu „Erde“; Erdwissenschaften) umfassen die Wissenschaften, die sich mit der Erde beschäftigen und gehören damit zu den Naturwissenschaften. Den Geowissenschaften werden vor allem folgende Hauptfächer zugeordnet:

Überwiegend werden den Geowissenschaften zugeordnet:

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

Inhaltsverzeichnis

Interdisziplinär, umweltrelevant und wirtschaftsbezogen

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

Die Geowissenschaften haben eine tragende Rolle für die Rohstoff- und Energieversorgung unserer Welt. Die Suche (Exploration) nach Ressourcen wie Trinkwasser, Kohlenwasserstoffen (Erdöl, Erdgas, Kohle), Metallen und Nichtmetallen (Steine und Erden), nach Massenrohstoffen wie Kies, Bausand, Ziegelton, Kalk, Zement etc., aber auch nach Kernenergierohstoffen (Uran) und Erdwärme werden durch Geowissenschafter projektiert und realisiert. Die Gewinnung dieser Rohstoffe fällt jedoch eher in den Bereich der Ingenieurwissenschaften, besonders des Bergbaus.

Die angewandten Geowissenschaften wiederum sind bei vielen Bauvorhaben wichtig (Gründung von Bauwerken, Erdbau, Grundbau, Fels- und Tunnelbau). Auch die Raumplanung und der Umweltschutz bis hin zur Abfallwirtschaft (Deponien) benötigen geowissenschaftliche Kenntnisse, die in Geoinformationssystemen gesammelt und verarbeitet werden. Mit Methoden der Geotechnik werden Befestigungs- und Überwachungsaufgaben durchgeführt, mit Geotextilien Böschungen oder Deponien stabilisiert.

Die Abgrenzung bzw. die Definition des Begriffs „Geowissenschaften” ist nicht eindeutig, wofür das Fach Geographie ein Beispiel ist. Die oben angeführten „harten” Themen sind auch Bestandteil der „Physiogeographie”. Andererseits gibt es die Untergruppe der „Humangeographie” mit zahlreichen Bezügen zu zwar raumbezogenen, nicht aber per se „erd”-bezogenen Themen, wie bei der Wirtschafts- und der Sozialgeographie. Doch auch dieser vermeintliche Widerspruch verliert mit zunehmenden Eingriffen des Menschen in das System der Geosphäre an Bedeutung.

Die einzelnen Wissenszweige

Astrogeodäsie 
Die Astrogeodäsie ist ein Fachgebiet zwischen Astrometrie und Geodäsie, das Kenntnisse, Mittel und Methoden der Astronomie für Vermessungsaufgaben einsetzt (siehe auch Geodäsie).
Bodenkunde 
Die Bodenkunde (Pedologie) ist jene 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 
Interdisziplinäres Instrument zur Datenbeschaffung durch Luftbildaufnahmen und Fernerkundungssatelliten für fast alle der hier aufgeführten Bereiche.
Photogrammetrie 
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 Gestalt und des Schwerefeldes der Erde, ihrer Abbildung in Karten und Plänen sowie der Vermessung und Beschreibung des Geländes und der Gegenstände bzw. Sachverhalte an der Erdoberfläche. Teilbereiche der Geodäsie sind die Erdmessung, die Landesvermessung, die Kartografie, die Fotogrammetrie, die Grundstücks- und Katastervermessung sowie die Bau- und 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 im Erdraum. Die beiden großen Teilgebiete der Geographie sind die Physiogeographie und die Humangeographie.
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 und den Konnex mit der Meteorologie. Meist werden Hydrologie und Ozeanografie zu ihr gezählt; gemeinsam mit ihnen und der Geodäsie bildet sie die internat.Union der IUGG.
Geomorphologie 
Die Geomorphologie oder Landformenkunde ist ein Teilgebiet der Physischen Geographie. Sie untersucht die heute auf der Erdoberfläche vorkommenden Landschaftsformen. Das schließt deren Klassifikation, Beschreibung, Eigenheiten, Ursprünge, Entwicklung und den Zusammenhang zu den unterlagernden geologischen Strukturen und ihrer Erosion 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 Ingenieur- oder Baugeologie ist der angewandte Zweig der Geologie, der den Untergrund im Sinne des Bauingenieurwesens untersucht. Sie befasst sich z.B. mit der Standfestigkeit der Gründung von Bauwerken, auch mit der Erdbebensicherheit. Bei der Beseitigung und Vermeidung von Umweltschäden (Mülldeponien, Endlager) spielt sie ebenfalls eine Rolle.
Kartografie 
Die Kartografie ist die Wissenschaft, Kunst und Technik der Erstellung von Karten zur Darstellung der Erdoberfläche mit all ihren Aspekten der Topografie, Tektonik, Bio- und Geologie, der Territorial- und Infrastruktur, der Siedlungs-, Sozial- und Wirtschaftsgeografie, der Politik und Geschichte. Sie stützt sich auf Primärdaten insbesondere der Geodäsie und Fernerkundung.
Kristallografie 
Die Kristallografie 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.
Ozeanografie 
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 Petrografie 
zwei Disziplinen, die feste Gesteine zum Untersuchungsgegenstand haben. Die Petrografie nimmt dabei eine mehr beschreibende Rolle ein. Die Petrologie wird aufgrund der Unterschiede bei der Entstehung von Gesteinen in drei Untergebiete eingeteilt: 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 
Sie ist ein Zweig der Geologie und 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 (siehe Erdkrustenbewegung und Plattentektonik).
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

Studiengänge

Deutschland

In den letzten Jahren sind an vielen deutschen Universitäten die Studiengänge Geologie, Geophysik und Mineralogie zum Studiengang "Geowissenschaften" fusioniert. Die Studiengänge Meteorologie, Geographie, Hydrologie, Geoökologie, Geotechnik, Geodäsie, Kartografie und Geoinformatik konnten hingegen meist ihre Eigenständigkeit erhalten. Geowissenschaftliche Studiengänge können in Deutschland an nahezu allen Universitäten studiert werden.

Österreich

In Österreich können Geowissenschaften an folgenden Universitäten studiert werden:

  • Universität Salzburg[1]:
    • Geologie
    • Geographie
    • Geoinformatik
  • Universität Innsbruck [2]
    • Geo- und Atmosphärenwissenschaften (Bachelor)
    • Atmosphärenwissenschaften (Master)
    • Erdwissenschaften (Master)
    • Geographie (Master)
    • Geographie und Wirtschaftskunde (Lehramt)
  • TU Graz & Karl-Franzens-Universität Graz im Rahmen von NAWI Graz [3], [4]
    • Erdwissenschaften
    • Geographie (nur an der KFU Graz)
    • Geomatics Engineering (Bachelor) / Geomatics Science (Master) (nur an der TU Graz)
    • Geo-Spatial Technologies (Master)
  • Montanuniversität Leoben [5]
    • Angewandte Geowissenschaften
    • Natural Ressources
  • Universität Wien [6]
    • Erdwissenschaften
    • Geographie
    • Geographie und Wirtschaftskunde
    • Meteorologie
    • Paläobiologie (Master)
    • Raumforschung und Raumordnung (Master)
  • Universität für Bodenkultur Wien [7]
    • Landschaftsplanung und Landschaftsarchitektur
    • Umwelt- und Bioresourcenmanagement (Master)
    • Wasserwirtschaft und Umwelt (Master)
    • Mountain Risk Engineering (Master)
    • Natural Resources Management and Ecological Engineering (Master)

Bekannte Geowissenschafter

Weitere Literatur

Siehe auch

 Portal:Geowissenschaften – Übersicht zu Wikipedia-Inhalten zum Thema Geowissenschaften

Weblinks


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