Z-Edu-Geo 2 - Der Mensch im geowissenschaftlichen Umfeld - Cheatsheet

Grundlagen der Geologie und ihre Anwendungen

Definition:

Grundlagen der Geologie: Studium der Erdmaterialien, Prozesse und Geschichte. Anwendungen: Rohstoffgewinnung, Umweltüberwachung, Bauwesen.

Details:

• Untersucht Gesteine, Minerale, Boden
• Optische Analyse (Mikroskopie, Spektroskopie)
• Modellierung geologischer Prozesse
• Bestimmung von Lagerstätten (z.B. Erdöl, Metalle)
• Risikobewertung (Erdbeben, Vulkane)
• Baugrunduntersuchung und -sicherung
• Umweltanalysen (Boden-, Wasserproben)

Anthropogene Einflüsse auf die Geosphäre und ihre Konsequenzen

Definition:

Anthropogene Einflüsse: menschliche Aktivitäten, die die Geosphäre verändern. Beispiele: Landnutzungsänderung, Emissionen von Treibhausgasen, Schadstofffreisetzung.

Details:

• Landnutzungsänderung: Abholzung, Urbanisierung.
• Emissionen: CO\textsubscript{2}, CH\textsubscript{4}, andere Treibhausgase.
• Schadstoffe: Schwermetalle, Mikroplastik.
• Konsequenzen: Klimawandel, Verlust der Biodiversität, Bodenerosion.
• Klimawandel: Temperaturanstieg, extreme Wetterereignisse.
• Biodiversitätsverlust: Artensterben, Habitatsverlust.
• Bodenerosion: Verminderung der landwirtschaftlich nutzbaren Fläche.

Seismologie: Methoden und Analysetechniken

Definition:

Seismologie untersucht seismische Wellen zur Analyse von Erdbeben und der Erdstruktur.

Details:

• Seismometer: Messgeräte zur Erfassung seismischer Wellen.
• Triangulation: Bestimmung des Erdbebenepizentrums.
• Magnitude-Skalen: Bestimmung der Erdbebenstärke (z. B. Richterskala, Momenten-Magnituden-Skala).
• Fourier-Transformation: Analyse der Frequenzkomponenten seismischer Signale.
• Rayleigh- und Love-Wellen: Oberflächenwellenarten, wichtig für Schadensanalyse.
• Erhard-Reflektionsmethode: Ermittlung von Erdschichtenstrukturen.

Klimawandel und seine geologischen Effekte

Definition:

Klimawandel führt zu langfristigen Änderungen in den globalen Klima- und Wetterbedingungen, die geologische Auswirkungen haben.

Details:

• Erhöhte Temperaturen: Schmelzen von Gletschern und Eiskappen
• Anstieg des Meeresspiegels: Überflutung von Küstengebieten
• Veränderte Niederschlagsmuster: Dürren und Überschwemmungen
• Bodenerosion: Veränderung der Landschaftsstruktur
• Versauerung der Ozeane: Auswirkungen auf marine Lebensräume und Kalksteinstrukturen

Erkundung und nachhaltige Nutzung von Rohstoffen

Definition:

Systematische Untersuchung und Verwendung von natürlichen Ressourcen, um deren langfristige Verfügbarkeit und minimalen Umweltschaden sicherzustellen.

Details:

• Erkundungsmethoden: geophysikalische, geochemische, geologische Prospektion
• Nachhaltigkeitsprinzip: Effiziente Ressourcennutzung und Abfallminimierung
• Umweltauswirkungen: Minimierung durch moderne Technik und Rekultivierung von Abbaugebieten
• Recycling und Kreislaufwirtschaft als Teil der Nachhaltigkeit
• Bedeutung für Energie, Industrie und Wirtschaft

Gefahrenbewertung und Risikomanagement bei Umweltgefahren

Definition:

Gefahr und Risiko von Umweltgefahren einschätzen und Maßnahmen zur Risikominimierung entwickeln.

Details:

• Gefahr: mögliche Schadensquelle
• Risiko = Wahrscheinlichkeit \times Schadensausmaß
• Identifikation und Bewertung von Umweltgefahren (z.B. Hochwasser, Erdbeben)
• Schrittweise Risikobewertung: Daten sammeln, Analyse, Modellierung
• Strategien zur Risikominderung und Notfallmanagement: präventiv und reaktiv
• Dokumentation und Kommunikation der Risiken
• Anwendung von GIS und anderen IT-Tools
• Relevante Formeln:

• Risikogleichung: \(\text{Risiko} = P \times C\)
• Eintrittswahrscheinlichkeit: \(\text{P(Ereignis)} = n/N\)
• Schadensausmaßberechnung: \(\text{Schaden} = \text{Wert} \times \text{Verlustquote}\)

Nachhaltigkeitskonzepte in der Geowissenschaft

Definition:

Nachhaltigkeitskonzepte in der Geowissenschaft befassen sich mit der nachhaltigen Nutzung und dem Erhalt von natürlichen Ressourcen und Ökosystemen, um die Bedürfnisse der heutigen und künftigen Generationen zu sichern.

Details:

• Drei Säulen der Nachhaltigkeit: Ökologie, Ökonomie, Soziales
• Kreislaufwirtschaft: Effiziente Ressourcennutzung durch Recycling und Wiederverwendung
• Energiewende: Übergang zu erneuerbaren Energien
• Klimaschutz: Reduktion von Treibhausgasemissionen
• Bodenschutz: Erhaltung fruchtbarer Böden und Vermeidung von Erosion
• Wasserwirtschaft: Nachhaltiger Umgang mit Wasserressourcen
• Biodiversität: Schutz und Förderung der Artenvielfalt
• \textit{Life Cycle Assessment (LCA)}: Bewertung ökologischer Auswirkungen über den gesamten Lebenszyklus eines Produkts
• \textit{Sustainable Development Goals (SDGs)}: Globale Ziele für nachhaltige Entwicklung, von der UN definiert

Geomorphologische Prozesse und Landschaftsveränderungen

Definition:

Veränderungen der Erdoberfläche durch physikalische, chemische und biologische Prozesse.

Details:

• Denudation: Abtragung durch Wasser, Wind und Eis
• Verwitterung: Zerfall von Gesteinen durch Temperatureinflüsse, Wasser und biologische Aktivitäten
• Erosion: Materialabtragung und Transport durch fließendes Wasser, Wind oder Gletscher
• Sedimentation: Ablagerung von transportiertem Material
• Tektonische Prozesse: Plattenbewegungen und Vulkanismus beeinflussen die Landschaftsformen
• Einfluss des Menschen: Urbanisierung, Landwirtschaft, Bergbau