Geobiologie

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1. Geobiologie (im weiteren Sinne)

ist eine interdisziplinäre Forschungsrichtung, die die Methodik der Geowissenschaften i.w.S. und der Biologie miteinander verknüpft, um Wechselwirkungen zwischen Biosphäre einerseits und Lithosphäre, Atmosphäre und Hydrosphäre andererseits zu erkunden. Ziel ist ein ganzheitliches Bild des Systems Erde und dessen Entwicklung in Raum und Zeit.

Der holistische Ansatz der Geobiologie liegt in dem Versuch, komplexe Probleme, die über die Inhalte, Methoden und Zielstellungen einzelner bio- oder geowissenschaftlicher Subdisziplinen hinausgehen, zu lösen.

Während die Geowissenschaften Kenntnisse über die Erdgeschichte, über fossile Lebewelten, über endogene und exogene Dynamik, über Plattentektonik, über die Bildungsbedingungen, physikalischen und chemischen Eigenschaften von Mineralen und Gesteinen in das gemeinsame Forschungsgebiet einbringen, liefert die Biologie ein umfassendes Bild vom Ist-Zustand der Biosphäre und ihren Untereinheiten wie Ökosystemen, Populationen, Individuen, Genen u.s.w. Sie gibt einen Einblick in die Dynamik und Funktionsweise rezenter lebender Systeme.

Der Gegenstand der Geobiologie ist vielfältig. Ein Schwerpunkt liegt in der

• Geomikrobiologie, die die Interaktion zwischen Bakterien und Mineralen/Gesteinen als Substrat untersucht.

Weitere Forschungsthemen sind

• die Entstehung des Lebens,
• Vorbedingungen für Leben auf planetaren Welten,
• Leben unter extremen Umweltbedingungen (z.B. an hydrothermalen Schloten),
• die "Koevolution" von Lebewesen und abiotischer Erde, die zum Anstieg in der Komplexität und Diversität lebender Systeme bis hin zur Entwicklung des Menschen und seiner Kultur führte.

In diesen Fragestellungen zeigt sich die Verwandtschaft zur Astrobiologie, die jedoch noch auf andere Naturwissenschaften wie Astronomie und Planetologie als Grundlage zurückgreift.

• Das Verständnis (und die Lösung) gegenwärtiger lokaler und globaler Umweltprobleme ist ein geobiologisches Forschungsziel, mit dem sich u.a. Klimatologie, Landschaftsökologie und Geoökologie befassen. Die Umweltwissenschaften lassen sich quasi als der angewandter Zweig der Geobiologie verstehen.

Unter anderem folgende Disziplinen der Geowissenschaften i.w.S. und der Biologie haben Anteil an geobiologischer Forschung:

Paläontologie und Palökologie, Biogeographie und Paläobiogeographie, Klimatologie und Paläoklimatologie, Biogeomorphologie, Pedologie, Landschaftsökologie und Geoökologie, Biogeochemie, Geomikrobiologie, Physiologie und Genetik.

Literatur

• Publikationen

ASH, C., HANSON, B. & NORMAN, C.(2002): Earth, Air, Fire and Water. – Science 296: 1055.

Einführender Artikel zu einer Serie von Geobiologie-Publikationen in derselben Science-Ausgabe.

NOFFKE, N.(2005): Geobiology - a holistic scientific discipline. - Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 219 (2005): 1- 3. Link: Virtual Journal of Geobiology [1]

Neben diesem Artikel beherbergt die Webseite zahlreiche weitere, die das gesamt Themenspektrum der Geobiologie repräsentieren.

• Bücher:

COCKELL, C.(2003): Impossible extinction: natural catastrophes and the supremacy of the microbial world. - Cambridge University Press, Cambridge, 181 S.

SCHWARTZMANN, D.(1999) Life, temperature and the earth: the self-organizing biosphere. - Columbia University Press, New York, 241 S,

http://www.geo-biologie.com/

2. Geobiologie (im engeren Sinne)

ist eine biologische Forschungsrichtung und befasst sich mit der Verbreitung und räumlichen Anordnung der Lebewesen und Lebensgemeinschaften in Abhängigkeit von ihrer Konstitution und Umwelt.

Die Geobiologie i.e.S. kann in zwei Teildisziplinen eingeteilt werden: Geobotanik und Geozoologie.

Sie steht außerdem in enger Verbindung zur Biogeographie, einer Teildisziplin der Geographie. Die Kompetenzgebiete beider Wissenschaften weisen eine große Ähnlichkeit auf.

Arbeitsrichtungen der Geobiologie i.e.S.

• Arealkunde

Die Arealkunde beschäftigt sich mit der Verbreitung von Tier- und Pflanzengemeinschaften. Als Arbeitsmethoden stehen die Arealdiagnose sowie die Florenanalyse zur Verfügung.

• Tier- und Pflanzenökologie

Die Tier- und Pflanzenökologie beschäftigt sich mit der Beziehung der Tiere und Pflanzen untereinander und den Wechselwirkungen der Lebewesen mit ihrem Lebensraum. Als Arbeitsmethoden stehen die Standortanalyse, die Ökosystemmodellierung, die Stoffbilanzierung sowie das Biomonitoring zur Verfügung.

• Paläobiogeographie

Die Paläogeographie beschäftigt sich mit den erdgeschichtlichen Ursachen für die Entstehung und Verbreitung der Tiere und Pflanzen. Als Arbeitsmethoden stehen die Radiocarbondatierung (auch C14-Methode genannt), die Pollenanalyse sowie die Dendrochronologie zur Verfügung.

• Biozönologie

Die Biozönologie beschäftigt sich mit der Bildung und Verbreitung von Tier- und Pflanzengemeinschaften. Als Arbeitsmethoden stehen Pflanzensoziologische Aufnahmen, Sukzessionsanalysen und Vegetationskartierungen zur Verfügung.

Siehe auch

• Biogeographie
• Landschaftsökologie