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Geomorphologie
Geomorphographie: Beschreibung des Reliefs ; Geomorphometrie: Messung des Reliefs durch Ermittlung von Neigung, Wölbung und Exposition (Himmelsrichtung) …
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Grundidee und Bedeutung
Die Geomorphologie, auch Landformenkunde genannt, ist ein Teilgebiet der Physischen Geographie. Sie untersucht die Formen der Oberfläche und die Prozesse, durch die diese Formen entstehen und verändert werden. Dabei geht es nicht nur um die Erde, sondern auch um Oberflächenformen des Mondes, des Mars und anderer Planeten.
Für das Verständnis von Landschaften ist die Geomorphologie wichtig, weil sie erklärt, warum Berge, Täler, Küsten, Flusslandschaften, Moränenlandschaften oder Hochgebirge ihre Gestalt haben. Sie überschneidet sich mit mehreren Geowissenschaften, besonders mit Geologie, Kartografie, Bodenkunde und Klimatologie.
Untersuchungsbereich
Die Geomorphologie betrachtet verschiedene natürliche Bereiche zusammen: die Lithosphäre, also den festen Gesteinsbereich; die Atmosphäre, also die Lufthülle; die Hydrosphäre, also das Wasser; die Kryosphäre, also Eis, Frost und Schnee; die Pedosphäre, also den Boden; und die Biosphäre, also das Leben. Im geomorphologischen Zusammenhang werden diese Bereiche zur Reliefsphäre zusammengefasst. Das Relief ist die Form der Erdoberfläche mit Höhen, Tiefen, Hängen und Ebenen.
Ein wichtiger Faktor ist das Klima. Geomorphologische Formen hängen nicht nur vom heutigen Klima ab, sondern auch von Klimaformen früherer Erdzeitalter. Die Klimageomorphologie untersucht, wie sich der Formenschatz einer Landschaft in Verbindung mit klimatologischen Veränderungen der jüngeren Erdgeschichte verändert hat.
Im Vordergrund stehen häufig exogene Prozesse. Das sind von außen wirkende Vorgänge, besonders Abtragungsvorgänge, die Oberflächenformen feiner ausgestalten. Dazu zählen zum Beispiel Prozesse, die durch Wasser, Eis, Wind oder Verwitterung beeinflusst werden. Die Geologie liefert wichtiges Hintergrundwissen für endogene Formbildung, also von innen wirkende Prozesse wie Tektonik, Seismik und Vulkanismus.
Wichtige Teilbereiche
Die Geomorphologie umfasst mehrere Fachgebiete, die verschiedene Fragen an das Relief stellen.
Geomorphographie bedeutet die Beschreibung des Reliefs. Sie hält fest, welche Formen in einer Landschaft vorkommen.
Geomorphometrie bedeutet die Messung des Reliefs. Dabei werden zum Beispiel Neigung, Wölbung und Exposition bestimmt. Exposition meint die Himmelsrichtung, in die ein Hang zeigt.
Geomorphogenese untersucht die erdgeschichtliche Entwicklung des Reliefs. Sie fragt also, wie die Formen im Laufe der Zeit entstanden sind.
Geomorphodynamik beschäftigt sich mit vergangenen und aktuellen Prozessen, die das Relief prägen. Dazu gehören Vorgänge, die Landschaften aufbauen, verändern oder abtragen.
Geomorphochronologie befasst sich mit der Altersbestimmung, also der Datierung von Formen, und ordnet sie in erdgeschichtliche Abläufe ein.
Geomorphologische Karten
Landschaftsinhalte wie Relief, landschaftsprägende Prozesse und erdgeschichtliche Einordnung können in einer Geomorphologischen Karte, abgekürzt GMK, zusammenfassend dargestellt werden. Eine solche Karte ist ein Werkzeug, um Formen und Prozesse einer Landschaft geordnet sichtbar zu machen.
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft förderte seit 1976 mehrere Forschungsprojekte zur Entwicklung einer allgemeinen Methodik für Geomorphologische Karten. Im Schwerpunktprogramm „Geomorphologische Detailkartierung in der Bundesrepublik Deutschland“ wurden bis 1985 für typische Landschaften Deutschlands geomorphologische Kartenblätter erstellt: 26 Karten im Maßstab 1:25.000, genannt GMK25, und 8 Karten im Maßstab 1:100.000, genannt GMK100. Beispiele waren Küstengebiete, glaziale Jungmoränenlandschaften, Mittelgebirge, Hochgebirgslandschaften und fluvial geprägte Flusslandschaften. Die Methodik gilt als allgemein geeignet, geomorphologische Karten in allen Landschaftstypen der Erde zu erstellen.
Auch größere Maßstäbe wie GMK 1:12.500 sind möglich und zeigen Landschaftsformen und Prozesse noch genauer. Grundlage einer Geomorphologischen Karte sind wichtige Elemente der Topographischen Karte. Dazu kommen Informationsschichten: Schraffuren, Symbole und Flächenfarben. Hangneigungen, Substrate und Oberflächengesteine werden mit Schraffuren dargestellt. Morphographie und Morphodynamik, also Formen, Prozesse, Prozessbereiche, Wölbungslinien, Täler, Tiefenlinien und Einzelformen, werden durch Symbole gezeigt. Die Morphogenese wird durch Flächenfarben dargestellt, die Hydrographie, also Gewässer, in Blau.
Alle 34 geomorphologischen Karten aus dem GMK-Schwerpunktprogramm der DFG sind mit Begleitbänden oder Ergänzungsheften online verfügbar. Solche Karten können in der Landschaftsplanung, bei der Einschätzung von Naturgefahren oder bei der Beurteilung von Grundwasservorkommen nützlich sein.
Historische Entwicklung
Erste Gedanken zu Formen und Formbildung der Erdoberfläche wurden bereits seit dem 6. Jahrhundert v. Chr. in der Antike formuliert, zum Beispiel von Strabon und Seneca. Themen waren unter anderem Vulkanentstehung, Erdbeben, Küstenentwicklung, fluviale Prozesse und Talbildung. Im Mittelalter war der Fortschritt wie in vielen Wissenschaften gering.
Die Geschichte der Geomorphologie im heutigen Sinn reicht bis zum Ende des 18. Jahrhunderts zurück. Sie entwickelte sich aus den Anfängen der modernen Geologie. Frühe geomorphologische Fragestellungen bearbeiteten James Hutton und John Playfair, etwa zur Glazialerosion im Jahr 1802. Charles Lyell verbreitete Huttons Konzept des Aktualismus weiter. Alexander von Humboldt behandelte geomorphologische Fragen in Veröffentlichungen über seine Südamerika-Expedition. Als eigenständige Disziplin existierte die Geomorphologie damals aber noch nicht.
1858 verwendete Carl Friedrich Naumann in seinem Lehrbuch der Geognosie erstmals die Bezeichnung „Morphologie der Erdoberfläche“. Später gaben Andrew Ramsay mit der ersten wissenschaftlichen Bearbeitung fluvialer und mariner Abtragungsvorgänge sowie William Morris Davis mit seinem Erosionszyklus wichtige Impulse. In Deutschland waren Ferdinand von Richthofen, Alfred Hettner und Albrecht Penck bedeutend. Albrecht Penck veröffentlichte 1894 in zwei Bänden das erste Standardwerk „Morphologie der Erdoberfläche“. Es wurde zunächst nur wenig beachtet, erlangte aber einige Jahrzehnte später größere Bekanntheit. Weitere deutsche Vertreter waren Walther Penck, Heinrich Schmitthenner und Julius Büdel.