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Lexikon der Geowissenschaften: Historische Geologie

Historische Geologie, Erdgeschichte, Fachgebiet mit dem Ziel, die Entwicklung des Planeten Erde und seines Lebens im Lauf der geologischen Zeiträume zu beschreiben. Wie andere historische Wissenschaften versucht sie dabei, über die rein zeitliche Aneinanderreihung von Fakten allgemeingültige Prozesse, Wechselwirkungen und Abhängigkeiten zwischen Prozessen und Kausalketten zu ergründen, die letztlich zum gegenwärtigen Erdbild führten. Diese kontinuierlich, periodisch und episodisch wirkenden Mechanismen werden auch die zukünftige Entwicklung der Erde bestimmen und ihr Antlitz entsprechend verändern. Insofern kann die Historische Geologie vorsichtig prognostizierend zukünftige Entwicklungen vorhersagen. Grundvoraussetzung ist, daß die physikalischen, chemischen und biologischen Gesetzmäßigkeiten heute wirksamer geologischer Prozesse und die resultierenden Phänomene auch in der Vergangenheit Gültigkeit hatten bzw. in der Zukunft weiterhin gelten werden. Obwohl dieses Prinzip des Aktualismus gewisse Einschränkungen erfährt, je weiter man in der Erdgeschichte zurückschreitet, sind solche in heutiger Zeit durchgeführten aktuogeologischen Beobachtungen die Grundlage für jede Übertragung auf fossile Prozesse und damit für die erdgeschichtliche Interpretation.

Um ihrem Ziel einer Gesamtschau der erdgeschichtlichen Entwicklung nahezukommen, muß die Historische Geologie die Ergebnisse zahlreicher geowissenschaftlicher Disziplinen berücksichtigen und ist damit die historisch ausgerichtete Synthese zahlreicher geowissenschaftlicher Forschungsfelder. Weil Geschichte immer in einem räumlichen Umfeld abläuft bestehen besondere, oft kaum auflösbare Verknüpfungen mit der Regionalen Geologie. Als Dokumente dienen der Erdgeschichte die Gesteine der Erdkruste mit ihren vielfältigen mineralogischen, sedimentologischen, geochemischen, geophysikalischen, strukturgeologisch-tektonischen und paläontologischen Informationsgehalten sowie ihrer räumlichen Verbreitung. Dieses "steinerne Archiv" läßt sich mit Hilfe absoluter Altersbestimmungen, radiometrischer Altersbestimmungen und nach den Regeln der Stratigraphie geochronologisch ordnen und bildet das Grundgerüst für eine historische Betrachtung. Daraus resultiert die geologische Zeitskala.

Entsprechend der verfügbaren Dokumente war Erdgeschichte bisher insbesondere eine Geschichte der Erdkruste und Erdoberfläche (Lithosphäre) sowie des in Form von Fossilien überlieferten Lebens (Biosphäre). In den letzten beiden Jahrzehnten haben neue methodische Entwicklungen und die Erkenntnis sich gegenseitig bedingender Prozeßgefüge erhebliche Erkenntnisfortschritte auch über die erdgeschichtliche Entwicklung der Hydrosphäre und Atmosphäre ermöglicht.

Die Geschichte der Lithosphäre – im wesentlichen der Erdkruste und des höheren Erdmantels – beinhaltet ihre Differentiation in einzelne Schalen, deren Aufbau und Umbildung, welche durch plattentektonische, magmatische und metamorphe Prozesse gesteuert wird, die Veränderung der Krustenkonfiguration durch die Drift von Lithosphärenplatten und den daraus resultierenden orogenen (gebirgsbildenden) Prozessen. Beiträge zu diesem Themenkomplex liefern v.a. Mineralogie, Petrologie, Strukturgeologie und Geophysik (Seismik, Paläomagnetik).

Die Erdoberfläche ist Grenzfläche zwischen Lithosphäre, Hydrosphäre und Atmosphäre sowie Lebensbereich der Biosphäre und deswegen Schnittstelle der Sphären in einem komplizierten wechselseitigen Prozeßgefüge. Sie ist deshalb für die Modellierung globaler fossiler Stoffkreisläufe ein entscheidendes Element. Unter räumlich und zeitlich wechselnden Klimabedingungen herrschen Verwitterung, Abtragung und Sedimentation in verschiedensten morphologisch und klimatisch definierten Landschaften und Meeresräumen. Hier gelingt es der Erdgeschichte vor allem mit Hilfe der Sedimentologie und der Paläomagnetik die wechselnde Verteilung von Land und Meer, die Entstehung und folgende Abtragung von Gebirgen sowie die Eintiefung und Füllung sedimentärer Becken zu beschreiben und auf diese Art und Weise paläogeographische Zustandsbilder und fossile Landschaften zu beschreiben.

Die Erforschung fossiler Organismen ist die Aufgabe der Paläontologie. Die Ergebnisse der Systematischen Paläontologie und Phylogenie lassen allerdings die Geschichte der Entwicklung der Lebensformen, ihrer Diversität sowie deren Änderung durch Massensterben und Massenaussterben sowie folgende Radiationen nachzeichnen. Die räumliche und zeitliche Verbreitung und die ökologischen Ansprüche der Organismen präzisieren paläogeographische und paläoklimatologische Modellvorstellungen und erfüllen im Rahmen der Paläoökologie und Fazieskunde fossile Ablagerungsräume mit Leben.

Die Ergebnisse der Tiefseebohrprogramme der vergangenen Jahrzehnte sowie geochemische und isotopengeochemische Untersuchungen an verschiedensten Sedimenten haben die Kenntnis fossiler ozeanischer Strömungszirkulationen und Stoffkreisläufe sowie der oft gekoppelten Zirkulationsmuster/Kreisläufe der Atmosphäre wesentlich verbessert. Als Beispiel sei der Kohlenstoffkreislauf und seine Bedeutung als im CO2 gebundenes Treibhausgas angeführt. Damit gelingt es der Erdgeschichte, die Entwicklung der Hydrosphäre und Atmosphäre und rückgekoppelter Prozesse mit der festen Erde und der fossilen Lebewelt zunehmend besser zu verstehen. In Folge lassen sich paläoozeanographische und paläoklimatische Karten und Zustandsbilder entwerfen.

Damit ist die moderne Historische Geologie keine rückwärts gewandte Nischen-Wissenschaft, sondern der Versuch, das hyperkomplexe System Erde in all seinen Facetten und kausalen Zusammenhängen im Lauf der Zeiten zu beschreiben und zu verstehen. Sie ermöglicht es, die heutige Erde als fragiles, im steten Wandel befindliches erdgeschichtliches Zustandsbild zu begreifen und weist auf die Notwendigkeit hin, die Umwelt und natürlichen Ressourcen pflegend zu nutzen. [HGH]

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