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Geowissenschaften

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

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

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

Die Geowissenschaften haben eine tragende Rolle für die Stromnetz wie Rohstoffversorgung unserer Welt. Die Nachforschung (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 Grenzlinie bzw. die Erklärung des Begriffs „Geowissenschaften” ist nicht eindeutig definiert. Das Fach Geographie ist hier ein gutes Beispiel. Die oben angeführten „harten” Themen sind auch Komponente der „Physiogeographie”. Andererseits gibt es den Zweig der „Anthropogeografie” mit zahlreichen Bezügen zu zwar raumbezogenen, nicht aber an sich „erd”-bezogenen Themen. Zu nennen sind beispielsweise Wirtschaftsgeografie, Sozialgeographie und etliche mehr.

Inhaltsverzeichnis

Die einzelnen Wissenszweige

Astrogeodäsie 
Die Astrogeodäsie ist ein Teilgebiet der Geodäsie, welches Kenntnisse, Mittel und Methoden der Weltraumforschung für Vermessungsaufgaben einsetzt (siehe auch Geodäsie).
Bodenkunde 
Die Bodenkunde (Pedologie) ist die Wissenschaft, die sich mit der Entstehung, der Entwicklung, den Bestandteilen und einer Kategorisierung 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.
Photogrammetrie 
bedeutet die Wiederaufbau der dreidimensionalen Form von Gegenständen (hier speziell 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 Weltall (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 Erklärung des Geländes und der Gegenstände und Sachverhalte an der Erdoberfläche. Teilbereiche der Geodäsie sind die Erdmessung, die Landesvermessung, die Kartographie, die Photogrammetrie, die Grundstücksvermessung und die Ingenieurvermessung.
Geographie 
Die Geografie erfasst, beschreibt und erklärt die Geosphäre sowie deren Wirkungsgefüge mit dem Menschen. Sie erforscht die Beziehung zwischen Mensch und Umwelt. Die beiden großen Teilgebiete der Erdkunde sind die Physiogeographie und die Anthropogeographie.
Geoinformatik 
Die Geoinformatik setzt sich mit dem Wesen und der Funktion der Geoinformation, mit ihrer Bereitstellung gesund 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, erstens die Gesteine in der Erdkruste. Das wichtigste Prinzip der Geologie ist der Aktualismus. Anfang der 1960er erlebte die Forschung einen sprunghaften Fortschritt durch die allgemeine Akzeptanz der Konzept der Plattentektonik. Schwesterwissenschaften der Geologie sind die Paläontologie und die historische Geologie. Siehe auch: Geschichte der Geologie
Geophysik 
Die Geophysik ist ein Zweig 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 dieser Tage 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 Hyperonymie für die Disziplinen im Bauingenieurwesen, welche sich mit der Gründung von Bauwerken im Untergrund befassen.
Geothermie 
Die Geothermie versucht die innerer Wärme des Erdkörpers für die Energiegewinnung nutzbar zu machen.
Hydrologie 
Die Hydrologie ist die Forschung 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 qua des Bauingenieurwesens untersucht. Sie befasst sich z.B. mit der Standfestigkeit des Untergrunds von Bauwerken, auch mit der Erdbebensicherheit. Bei der Beseitigung und Meiden von Umweltschäden (Mülldeponien, Endlager) spielt sie auch eine Rolle.
Kartographie 
Die Kartografie ist die Wissenschaft, Kunstfertigkeit und Ingenieurwissenschaften der Zubereitung geografischer Karten zur planen Darstellung der Erdoberfläche mit all ihren topographischen, siedlungsgeografischen, territorialen, infrastrukturellen, sozialen, wirtschaftlichen, politischen, historischen, biologischen, geologischen, tektonischen und sonstigen Aspekten. Sie stützt sich auf Messungen der Geodäsie.
Kristallographie 
Die Kristallographie ist eine Materialwissenschaft und beschäftigt sich mit den physikalischen Eigenschaften von Kristallen.
Limnologie 
Die Wissenschaft der Binnengewässer ist die Forschung von den Binnengewässern als Ökosystemen, deren Struktur, Stoff- und Energiehaushalt sie erforscht.
Meteorologie 
Die Wetterkunde (Wetterkunde) ist die Forschung von den atmosphärischen Erscheinungen.
Mineralogie 
Die Mineralogie beschäftigt sich mit der Zusammensetzung und Einordnung 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 mittels verschiedener Daten aus Klimaarchiven die unterschiedlichen klimatischen Verhältnisse in der Vergangenheit zu klären und daraus wiederum Rückschlüsse auf die klimatische Futur der Erde zu ziehen.
Paläontologie 
Die Paläontologie ist die Lehre des vergangenen Lebens, die sich mit den fossilen Zeugnissen vorzeitlicher Pflanzen (Paläobotanik) und Tiere (Paläozoologie) beschäftigt. Benachbart überlieferten Körperfossilien wie etwa Schalen, Zähne oder Organ zählen Spurenfossilien wie Fraß- und Weidespuren, Grabgänge sowie einzelne Teile von Kreatur (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. Auf Grund 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. Es kommt darauf an auf welche Spezialitäten eines Gesteins sich die Stratigraphie stützt unterscheidet man: Fossil- oder Biostratigraphie, Lithostratigraphie, Magnetostratigraphie und Sequenzstratigraphie.
Tektonik 
Die Tektonik ist auf der einen Seite 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 Ermittlung nach ökonomisch wertvollen Rohstoffen (Exploration), anliegend 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 Retrieval nach fossilen Brennstoffen, sowie nach nichtmetallischen Rohstoffen, benötigt man auch Kenntnisse der Paläontologie (besonders Mikrofossilien) und Sedimentologie.

Siehe auch: Liste geowissenschaftlicher Themen

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