Geowissenschaften

Geowissenschaften

Geowissenschaften umfassen alle naturwissenschaftlichen Bereiche, die sich auf die Erde beziehen. Es gibt viele Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen, die sich mit unserem Planeten beschäftigen. Ziel der Geowissenschaften ist es, die Entstehung und Entwicklung des Planeten Erde von seinen Anfängen bis zu seiner heutigen Komplexität zu verstehen.
So nutzen einige Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen ihr Wissen über den Planeten, um Energie- und Bodenschätze zu lokalisieren und zu erschließen. Andere untersuchen die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf die Umwelt der Erde und entwickeln Methoden zum Schutz unseres Planeten.

Abbildung: Durch Geowisschaftliche Erkenntnisse kann der Mensch die Wüste urbar machen. Hier am Beispiel des artesischen Wassers.

Typischerweise verwenden Geowissenschaftler und Geowissenschaftlerinnen Methoden aus der Geologie, Geographie, Fernerkundung, Geoinformatik, Chronologie, Physik, Chemie, Biologie, Ökologie, Mathematik und vielen anderen Wissenschaften um komplexe Zusammenhänge auf der Erde zu verstehen.

Betrachtest du dir die Erdoberfläche (das Relief), wie beispielsweise einen Hügel, einen Berg, oder einen Felsen so wirken auf diese endogene und exogene Kräfte auf diese.

Geomorphologie – zeig mir dein Gesicht Erde

Landschaftsoberfläche

Geomorphologie ist die Geowissenschaft, die sich mit der Untersuchung der Entwicklung von der Erdoberfläche beschäftigt. Dabei spielen Prozesse, die an oder nahe der Erdoberfläche ablaufen eine wichtige Rolle.
Was denkst du, mit welcher Vorsilbe beginnen die Wissenschaften die sich dann tatsächlich mit Phänomenen auf der Erde beschäftigen?

Alpen von oben Höhenlinien

Die letzte Eiszeit, die sogenannte Weichsel-Kaltzeit hatte ihren Beginn vor etwa 125.000 bis 115.000 Jahren, ihren Höhepunkt vor etwa 25.000 Jahren und ihr Ende vor ca. 10.000 Jahren.
Auf ihrem Höhepunkt waren zur letzten Eiszeit ca. 30% unserer Erde von Eis bedeckt. Heute sind es circa 10%.
Bis zu drei Kilometer hohe Eisschilde schoben sich durchs Land. Viel Eis bedeutet auch viel Wasser, allerdings war dieses in Eis gebunden und somit lag der Meeresspiegel zu dieser Zeit viel niedriger als heute. Verglichen mit der heutigen Zeit lag die Durchschnittstemperatur ca. 5 bis 6 Grad niedriger. Mit Beginn einer Eiszeit breiteten sich innerhalb weniger Jahrhunderte die Eismassen von Arktis, Antarktis und den Gebirgen aus und bedeckten weite Teile Asiens, Europas und Nordamerikas.
Die heute noch vorhandenen Gletscher sind übrigens Reste der letzten Eiszeit.

Das folgende kurze Video verdeutlicht dir den Ablauf der Weichsel-Eiszeit.

Eine besondere Form der exogen wirkenden Kräfte sind die glazialen Kräfte.
Schaue dir das folgende Video an, um zu verstehen, was es mit den glazialen Kräften auf sich hat.

Vor etwa 2,3 Milliarden Jahren begann das erste Eiszeitalter, welches wahrscheinlich 300 Millionen Jahre andauerte.

Von einem Eiszeitalter spricht die Wissenschaft dann, wenn beide Pole (in manchen Literaturangaben auch ein Pol) komplett von Eis bedeckt sind. Du erkennst also, dass wir momentan auch in einem Eiszeitalter leben. In Eiszeitaltern wechseln sich Kaltzeiten und Zwischeneiszeiten (Warmzeiten) ab. Prinzipiell sind Eiszeitalter eher die Ausnahme im schon langen Leben der Erde, denn meistens war sie eisfrei.

Momentan leben wir in einer Zwischeneiszeit. Es ist ungefähr 5 Grad Celsius wärmer als in der letzten Eiszeit.

Mithilfe der nachfolgenden Abbildung kannst du dir vorstellen, wie die Landschaft aussah, bevor sich der Gletscher zurückzog, du siehst hier modellhaft die Zeit der Ruhephase, in der sich der Gletscher nicht bewegte. Das Eis hatte Zeit im, auf und vor dem Gletscher zu arbeiten, Druck auszuüben, abzuschmelzen, sich neu aufzubauen.

Dir sind die vier folgenden Begriffe der glazialen Serie sicher schon einmal begegnet (Geographie Klasse 6). Wollen wir uns an diese Begegnung erinnern und kurz wiederholen, was es mit den vier Bestandteilen der glazialen Serie auf sich hat.

Geologie – Steine und mehr

Geologie ist die Wissenschaft, die sich mit der Entstehung, Struktur, Zusammensetzung und Entwicklung der Erde und anderen Planeten befasst. Sie untersucht auch geologische Phänomene wie Vulkanausbrüche, Erdbeben und die Bildung von Gebirgen.

Die Erde ist in verschiedene Hüllen unterteilt, die unterschiedliche Eigenschaften haben. Der Schalenbau umfasst die Lithosphäre, Asthenosphäre, Erdmantel und den Erdkern.

Vulkanismus ist ein geologischer Prozess, bei dem Magma aus der Erde an die Oberfläche gelangt. Dies kann durch Ausbrüche, Lavaausflüsse und explosive Eruptionen geschehen. Vulkane bilden sich auf Plattenübergängen oder in der Nähe von Hot Spots, wo Magma aufsteigt. Während einige Vulkane aktiv sind und regelmäßig ausbrechen, sind andere inaktiv oder erloschen. Der Vulkanismus hat einen großen Einfluss auf die Landschaft und den Boden und kann auch das Klima beeinflussen.

Die Theorie der Kontinental-verschiebung von A. Wegener beweist, dass die Kontinente in vergangener Zeit eine große Landmasse waren. Kontinente bewegen sich auf sogenannten Lithosphärenplatten. Das konnte er anhand von Gesteinsformationen, Gebirgszügen, Klimazeugen, paläontologischen Schluss-folgerungen und anderen Belegen zeigen.

Während die Kontinente heute relativ weit über den Globus verteilt sind, werden sie in rund 200 Millionen Jahren wieder in einem Gebiet konzentriert sein.

Es gibt vier Haupttypen von Vulkanen:

  1. Schildvulkane: Diese Vulkane haben eine flache, Schild-ähnliche Form und sind dafür bekannt, langsame, aber kontinuierliche Lavaausflüsse zu produzieren.
  2. Stratovulkane: Diese Vulkane haben eine konische Form und sind für explosive Eruptionen bekannt. Sie können große Mengen an Asche und Pyroklastischen Stürmen produzieren.
  3. Caldera-Vulkane: Diese Vulkane sind die größten und gefährlichsten Vulkane. Sie entstehen, wenn die Magmakammer unter dem Vulkan zusammenbricht und eine große Kraterformation zurücklässt.
  4. Fissurvulkane: Diese Vulkane entstehen aus Längsrisse oder Spalten in der Erdkruste, aus denen Lava und Asche ausfließen können.

Es gibt auch andere, seltenere Typen von Vulkanen, aber diese vier Typen sind die häufigsten und bekanntesten.

Die Wirkung endogener Kräfte werden deutlich, wenn du dir die Erde und deren Verteilung zwischen den Landmassen klar machst. Ausgehend von einem Großkontinent (Pangaea) verschoben sich die Kontinente (Erdplatten). Schaust du dir nämlich die Umrisse der Kontinente auf beiden Seiten des Atlantiks genauer an, so fällt dir bestimmt auf, dass sie wie Puzzelteile ineinander passen.

Die Theorie der Kontinental-verschiebung von A. Wegener beweist, dass die Kontinente in vergangener Zeit eine große Landmasse waren. Kontinente bewegen sich auf sogenannten Lithosphärenplatten. Das konnte er anhand von Gesteinsformationen, Gebirgszügen, Klimazeugen, paläontologischen Schluss-folgerungen und anderen Belegen zeigen.

Während die Kontinente heute relativ weit über den Globus verteilt sind, werden sie in rund 200 Millionen Jahren wieder in einem Gebiet konzentriert sein.

Die Plattengrenzen stimmen nicht mit den Kontinentalgrenzen überein.

Die Abbildung verdeutlicht die Plattengrenzen, die nicht mit den kontinentalen Landmassen übereinstimmen.

Nach der Theorie der Plattentektonik besteht die Erdkruste (Lithosphäre) aus sechs großen und mehreren kleinen Platten, die sich bewegen.

Hydrogeographie – rund ums H2O

H20 = Wasser

Hydrogeographie ist die Wissenschaft, die sich mit dem Wasserkreislauf auf und unter der Erde beschäftigt. Sie untersucht die Wechselwirkungen zwischen Landschaften und dem Wasserhaushalt eines bestimmten Gebiets.

Wasser spielt eine bedeutende Rolle im Bereich unserer Erde. Es bedeckt etwa 70% der Oberfläche und ist entscheidend für das Überleben von Pflanzen, Tieren und Menschen. Es existiert in verschiedenen Formen wie Ozeanen, Seen, Flüssen und Gletschern. Wasser ist eine unverzichtbare Ressource für die Landwirtschaft, Industrie und Energieerzeugung. Es dient auch als Transportweg für den Handel und als Lebensraum für eine Vielzahl von Lebewesen. Allerdings ist die Verfügbarkeit von sauberem Trinkwasser keine Selbstverständlichkeit, da Verschmutzung, Wasserknappheit und unsachgemäßer Umgang damit Herausforderungen darstellen. Es ist daher wichtig, Wasserressourcen zu schützen, verantwortungsvoll damit umzugehen und Maßnahmen zur nachhaltigen Wassernutzung zu ergreifen, um eine gesunde Umwelt und eine sichere Wasserversorgung für zukünftige Generationen zu gewährleisten.

Hydrogeographie ist ein Teilgebiet der Geographie, das sich mit der Verteilung des Wassers auf und unter der Erde beschäftigt. Es untersucht die verschiedenen Wasservorkommen wie Flüsse, Seen, Grundwasser und Ozeane sowie deren Verbindung und Wechselwirkung miteinander. Die Hydrogeographie analysiert die geografischen Faktoren, die die Verfügbarkeit und Qualität von Wasser beeinflussen, und erforscht auch die Auswirkungen des menschlichen Einflusses auf diese Ressource. Durch das Verständnis der hydrogeographischen Prozesse können wir effektive Maßnahmen zum Schutz und zur nachhaltigen Nutzung von Wasserressourcen entwickeln. Es ist ein faszinierendes Fachgebiet, das uns hilft, die Bedeutung des Wassers für unsere Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft besser zu verstehen.

Wasser

  • Name: Wasser, H₂O
  • Vorkommen: überall auf der Erde (Flüsse, Seen, Ozeane, Regen usw.)
  • Bedeutung: wichtig für das Leben auf der Erde
  • Eigenschaften: Transparent, geruchlos, geschmacklos
  • Funktionen: Trinken, Baden, Pflanzen wachsen lassen
  • Herausforderungen: Sauber halten, Wasser sparen
  • Spaß-Fakt: finde es heraus
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