Geowissenschaften

Geowissenschaften (Erdwissenschaften), Bezeichnung für die Gesamtheit der wissenschaftlichen Disziplinen, die an der Erforschung der Erde einschließlich ihrer atmosphärischen Hülle beteiligt sind.

Mit dem Aufbau und der Zusammensetzung der Erde sowie ihrer Entwicklungsgeschichte befassen sich Geologie, Geophysik, Geochemie, Mineralogie, Petrographie und Paläontologie. Atmosphäre und Hydrosphäre werden von den Disziplinen Meteorologie, Hydrologie (siehe Wasser: natürlicher Wasserkreislauf) und Ozeanographie untersucht. Mit der Erdoberfläche, ihrem Relief und den dort wirkenden Vorgängen beschäftigen sich Geomorphologie, Bodenkunde (Pedologie) und physische Geographie. Die genannten Disziplinen werden aufgrund ihrer Methoden den Naturwissenschaften zugerechnet. Den technischen Wissenschaften zugehörig sind Geodäsie (Vermessungskunde) und Kartographie. Während einzelne Disziplinen auf eine lange Wissenschaftsgeschichte zurückblicken, hat sich der Begriff Geowissenschaften vermutlich erst in den fünfziger Jahren des 20. Jahrhunderts im Sprachgebrauch durchgesetzt.

Die Geologie untersucht, meist an Aufschlüssen, die Erdkruste und ihre Gesteine mit dem Ziel, die Geschichte der Erde zu rekonstruieren. Wichtige Teilgebiete sind die Tektonik, die sich mit dem Bau der Erdkruste und ihren Bewegungen befasst und die Stratigraphie, die Gesteine nach ihrer zeitlichen Bildungsfolge ordnet. Forschungsobjekte der Paläontologie sind Fossilien, mit deren Hilfe eine Gliederung der Erdgeschichte in verschiedene Zeitalter möglich wurde. Die Untersuchung der Sedimentgesteine im Hinblick auf ihre Ablagerungsbedingungen und die Kenntnis der Lebensgrundlagen der fossilisierten Pflanzen und Tiere gestatten die Rekonstruktion der jeweiligen Klimabedingungen (Paläoklimatologie).

Petrographie (Gesteinskunde), Mineralogie und Geochemie untersuchen die chemischen Zusammensetzungen von Gesteinen und Mineralen und die Vorgänge, die zu ihrer Bildung und Umbildung führen. Anwendungsgebiete der gesteinuntersuchenden Wissenschaftsdisziplinen sind die Ingenieurgeologie, die u. a. die Gesteinsfestigkeit im Hinblick auf Bauvorhaben ermittelt, und die Lagerstättenkunde.

Zentrales Forschungsgebiet der Geophysik ist das Erdinnere. Hierfür befasst sie sich mit der Schwerkraft und den an der Erdoberfläche messbaren seismischen, thermischen, magnetischen und elektrischen Erscheinungen der Erde. Als Teilgebiet der Geophysik kann die Meteorologie aufgefasst werden, die die physikalischen Vorgänge in der gasförmigen Erdhülle untersucht. Ihr wichtigster Anwendungsbereich ist die Wettervorhersage. Auf die durch die Meteorologie vorgenommenen Wetterbeobachtungen stützt sich die Klimatologie. Sie befasst sich mit den gesetzmäßigen jahreszeitlichen oder tageszeitlichen Witterungen im langjährigen Mittel. Aktuelles Forschungsthema sind der vom Menschen verursachte Treibhauseffekt und die daraus resultierende Klimaänderung.

Die Hydrologie beschäftigt sich mit dem Wasser auf, über und unter der Erdoberfläche sowie mit den Vorgängen der Zirkulation von Wasser. Anwendungsgebiete sind die Wasserwirtschaft, die Raumplanung und der Wasserbau. Die Ozeanographie (Meereskunde) untersucht die chemischen und physikalischen Eigenschaften des Meerwassers und die darauf einwirkenden biologischen und geologischen Prozesse.

Die Geographie beschäftigt sich mit den Vorgängen an der Erdoberfläche. Sie gliedert sich in die Physische Geographie (Physiogeographie), die mit naturwissenschaftlichen Methoden die Landschaft untersucht, und in die Kultur- oder Anthropogeographie, die das raumbezogene Wirken des Menschen erforscht. Die Geographie ist eng verflochten mit den Wissenschaftszweigen Geomorphologie (Lehre von den Formen der Erdoberfläche), Pedologie (Bodenkunde), Geobotanik (Vegetationsgeographie), Biogeographie und Landschaftsökologie.

Junge Fachgebiete der Geowissenschaften sind Fernerkundung und Geoinformatik.

Vor dem Hintergrund globaler Ressourcenverknappung, weltweiter Umweltverschmutzung und durch den Menschen verursachte Klimaänderungen gewinnen alle Bereiche der Geowissenschaften zunehmend an Interesse und Bedeutung. Dies kommt in zahlreichen nationalen und internationalen Forschungsprojekten zum Ausdruck.

Zentrale geowissenschaftliche Institution der Bundesregierung in Deutschland ist die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) mit Sitz in Hannover. Sie berät die Bundesministerien in allen geowissenschaftlichen Belangen. Entsprechende Behörden sind in Österreich die Geologische Bundesanstalt und in der Schweiz die Geologische Kommission. In den Bundesländern gibt es zusätzlich Geologische Landesämter oder Landesämter für Bodenforschung. Forschungsaufgaben werden von verschiedenen Institutionen wahrgenommen; zu den renommiertesten gehören das Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung, das Deutsche Klimarechenzentrum, der Deutsche Wetterdienst, Institute der Max-Planck-Gesellschaft und das 1992 gegründete Geoforschungszentrum Potsdam.