Einfache Analogien zur Erklärung geowissenschaftlich komplexer Themen

Online seit 12. Oktober 2008 | Von Lutz Geißler

Callan Bentley vom Northern Virginia Community College in den USA hat vor einigen Tagen in der Geoblogosphäre dazu aufgerufen, Analogien zu veröffentlichen, mit denen komplexe geowissenschaftliche Prozesse und Objekte vereinfachend und anschaulich vermittelt werden können. An dieser Stelle sei eine Zusammenfassung vieler dieser im Rahmen des Aufrufs veröffentlichten “Geonalogien” gegeben – auch mit Bitte um Ergänzung, Korrektur und Erweiterung.

  • Die kontinentale Kruste ist hochprozentiger Schnaps. Partielles Schmelzen als eine Art Destillierung. Mehr dazu hier…
  • Gesteine sind Kekse. Kekse mit verschiedenen Bestandteilen wie Rosinen, Nüssen oder Schokostückchen können zur Erklärung des Unterschiedes zwischen Mineral und Gestein verwendet werden. Mehr dazu hier…
  • Die Erdkruste als Keks. So wie es verschiedene Kekssorten gibt, die bei Belastung verschiedenes Bruchverhalten zeigen, so verhält sich auch die Erdkruste bei Beanspruchung nicht immer gleich. Harte und weichere Kekse sind ein gutes Analogon, um diesen Unterschied aufzuzeigen. Mehr dazu hier…
  • Kontinente sind alte Sofas. Genauso wie ein Sofa im Laufe seiner Geschichte Kratzer, Risse, Flicken und andere Veränderungen “durchlebt”, verändern sich Kontinente über die Jahrmillionen. Mehr dazu hier…
  • Die Erdgeschichte als Bauwerk. Vergleich der Erdgeschichte mit der Größe eines Bauwerkes. Beispiel: Stellt der Eifelturm in Paris die gesamte Erdgeschichte dar, so steht nur die Farbschicht an der Spitze des Turms stellvertretend für die menschliche Existenz.
  • Die Erdgeschichte als menschlicher Arm. Die Erdgeschichte beginnt am Kontakt der Schulter zum Nacken. Die Schulter ist frühes Archaikum. Der Ellenbogen ist die Grenze zum Proterozoikum. Das Handgelenk stellt den Übergang zum Phanerozoikum dar. Die Handfläche steht für das Paläozoikum. Die ersten beiden Gelenkknochen des Mittelfingers sind das Mesozoikum. Der letzte Gelenkknochen (nahe der Fingerspitze) steht für das Känozoikum. Und nur ein Schwung mit der Nagelfeile über den Fingernagel würde die gesamte Menschheitsgeschichte abraspeln.
  • Die Erdgeschichte in menschlicher Zeitdimension. Jedes Jahr der Erdgeschichte wird einer Sekunde zugeordnet. Danach wäre die Erde etwa 146 Jahre alt. Die Menschheit gäbe es demnach gerade einmal drei Stunden und der Kreide-Tertiär-Übergang hätte vor etwas mehr als zwei Stunden stattgefunden. Mehr dazu hier und hier…
  • Die Entwicklung der Erdkruste als Eintopf. Die Absonderung von Fett und Schaum beim Kochen von Suppen und Eintöpfen spiegelt Vorgänge wieder, die auch in der Erdkruste bzw. während der Magmensegregation stattfinden. Mehr dazu hier…
  • SiO2-Konzentration in Magmen und Laven vs. Zuckerkonzentration in Sirup. Je höher der Zuckeranteil in Sirup ist, umso viskoser wird er. Das kann von Ahornsirup über Melasse bis hin zum festen, aber duktil verformbaren Toffee gehen (bzw. bis hin zur Rhyolith oder Dazit).
  • Temperaturabhängigkeit der Viskosität von Schmelzen am Beispiel von Toffees. Ein kaltes und ein warmes Toffee, bedarfsweise auch Schokolade, können simpel das temperaturabhängige Verhalten der Schmelzviskosität veranschaulichen.
  • Ein Vulkanausbruch mit Limonade. Eine große Flasche Limonade, Mineralwasser oder Cola wird kräftig geschüttelt und sofort danach geöffnet. Das folgende hochexplosive und kurzlebige Ereignis wird durch die Entmischung von Gas verursacht, wie es auch bei Vulkanen passieren kann. Weitere Analogien können durch den Vergleich von Eruptionen aus gekühlten und erhitzten Limonaden betrachtet werden.
  • Geologie ist ein Puzzle mit vielen fehlenden Teilen. Die Arbeit eines Geologen in wenigen Worten zu erklären ist schwierig. Besser gelingt es mit diesem Vergleich: der Geologe hat 10 von 1000 Puzzleteilen. 990 Teile fehlen ihm. Er schaut sich die 10 Teile ganz genau an, beschreibt sie und nutzt seine gesamte Erfahrung und sein Wissen, um diese 10 Teile in das gesamte Puzzle logisch einzuordnen. Ist er damit fertig, macht er sich auf die Suche nach weiteren Puzzleteilen, z.B. unter dem Sessel. Findet er eines, beschreibt er es wieder ausführlichst, freut sich, dass es in seiner vorherigen Überlegungen passt und das Bild in seinem Kopf (das geologische Modell) bestätigt. Oder er muss sein gesamtes zuvor angelegtes Modell verwerfen, weil das neue, elfte Teil zusätzliche Informationen liefert, die die ersten 10 Teile in einem neuen Zusammenhang erscheinen lassen. Egal wie sehr der Geologe jedoch nach weiteren Puzzleteilen sucht, er wird nur einen geringen Teil davon je finden. Umso mehr ist er auf sein Wissen, seine Fähigkeit zu dokumentieren, interpretieren und zu abstrahieren angewiesen, um dennoch zu einer vernünftigen, plausiblen Vorstellung zu kommen, wie das Puzzle denn insgesamt aussieht. (Die originale Erklärung auf englisch gibt es hier…)
  • Spaghetti mit Tomatensauce und Magmentypen. Das Kochen von Spaghettis mit Tomatensauce kann als guter Vergleich für die unterschiedliche Viskosität von Magmen dienen. Das kochende Spaghettiwasser steht stellvertretend für felsische, die blubbernde Tomatensauce für mafische Magmen.
  • Schwach kochende Milch für die Entstehung der ersten Erdkruste. Ein sehr gut vorstellbares Analogon, um die Entstehung der archaischen Erdkruste zu versinnbildlichen, ist schwach kochende Milch. Mit der Zeit bildet sich eine erst dünne und später immer dicker werdende Schicht am Kontakt zwischen Milch und Atmosphäre. Die Schicht ist noch nicht stabil, fällt an manchen Stellen wieder in sich zusammen oder kocht auf.
  • Warum ist eine genaue Gesteinsbeschreibung so wichtig? Um Studenten oder anderen Wissbegierigen zu erklären, weshalb die genaue und systematische Gesteins- oder jede andere Beschreibung in der Geologie so wichtig ist, sollte man sich analog auf die Suche nach einem Auto in einem großen Parkhaus begeben. Fragt man einen Passanten, ob er ein rotes, kleines Auto gesehen hat, wird er dies sicher bestätigen, aber anfügen “mindestens 10 Stück”. Fragt man ihn aber nach einem kleinen roten VW Lupo mit Spoiler, Alufelgen und einem großen “Schist happens!”-Aufkleber auf der Motorhaube, steigt die Wahrscheinlichkeit enorm, das Auto zu finden. Genauso verhält es sich mit der Gesteinsbeschreibung. Je genauer sie ist, umso mehr und sicherere Rückschlüsse können gezogen werden. Mehr dazu hier…

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7 Anmerkungen zu diesem Beitrag

  1. Callan Bentley schrieb am 13. Oktober 2008 um 00:45 Uhr :

    Oooh… This looks good. Can anyone offer an English translatation?

  2. Lutz schrieb am 13. Oktober 2008 um 05:43 Uhr :

    Maybe it’s better to copy the english versions from here, here, here, here and here. Did I forget someone?

  3. Judith schrieb am 13. Oktober 2008 um 09:23 Uhr :

    Schöne Ideen!
    Hier noch eine kleine Ergänzung: Häufig gibt es die Frage: “Woher wissen Geologen, wie es unter Bedeckung (Wiese, Wald, Eis) mit der Geologie weitergeht?” Als Analogie kann man hier einen Parkett- oder Fliesenboden auf dem ein Teppich liegt, heranziehen. Man weiß nicht wie es unter dem Teppich aussieht, aber die Wahrscheinlichkeit ist groß, dass sich das Muster dort fortsetzt..

  4. effjot schrieb am 13. Oktober 2008 um 16:37 Uhr :

    Danke für die handliche und kompakte Zusammenstellung!

    Sehr schön finde ich auch Maria Brumms (Green Gabbro) Eiscreme-Petrologie:

    The Igneous Petrology of Ice Cream

    The Metamorphic Petrology of Ice Cream

  5. Lutz Geißler schrieb am 13. Oktober 2008 um 17:58 Uhr :

    @Judith: Wunderbar. Danke dir!
    @effjot: Ja. Die beiden Artikel fand ich damals auch sehr inspirierend. Und sie passen gut zum Thema.

  6. effjot schrieb am 3. November 2008 um 16:48 Uhr :

    Die Erdgeschichte als menschlicher Arm. Die Erdgeschichte beginnt am Kontakt der Schulter zum Nacken. […] Das Handgelenk stellt den Übergang zum Phanerozoikum dar.

    Haut das hin? Mein Arm ist knapp 80 cm lang, d.h. das Kambrium beginnt bei 540 Ma / 4600 Ma · 80 cm = 9,4 cm, gemessen von der Mittelfingerspitze. Bei mir befindet sich da ungefähr der erste Knöchel.

    Das Handgelenk (18 cm) entspräche ca. 1 Ga, also ungefähr Beginn des Neoproterozoikums.

    Oder hab ich hier irgendwo einen Fehler gemacht?

  7. Lutz Geißler schrieb am 3. November 2008 um 18:31 Uhr :

    Ja, ich komme auf ein ähnliches Ergebnis. Vielleicht klappt es eher mit kleineren Händen… Weitergerechnet wäre der mittlere Fingergelenkknochen der Beginn des Mesozoikums. Das Paläozoikum würde also zwischen dem handflächennahesten Knöchel und dem mittleren Fingerknöchel liegen. Am vordersten Gelenkknochen des Mittelfingers oder sogar erst am Fingernagelansatz würde das Känozoikum beginnen. Die Handinnenfläche ist das Neoproterozoikum.

    Aber für die Vermittlung einer groben Zeitvorstellung des Erdalters und der Erd- und Menschheitsgeschichte reicht der oben genannte Vergleich aus.

4 Zitate zu diesem Beitrag

  1. geoberg.de-Blog» Blogarchiv » Linktipp: Geo-Analogien schrieb am 12. Oktober 2008 um 22:48 Uhr :

    [...] Kommentare geolismus.de » Blog-Archiv » Einfache Analogien zur Erklärung geowissenschaftlich kompl… (Die Geoblogosphäre – Geowissenschaft 2.0 – Geoblogs auf einen Blick)Lutz (Der [...]

  2. EffJot - Geologischer Zeit-Arm schrieb am 8. November 2008 um 18:09 Uhr :

    [...] einiger Zeit hat Lutz auf Geolismus einige schöne Analogien zu verschiedensten geologischen Themen aus Callan Bentleys Blog [...]

  3. geolismus.de » Blog-Archiv » Geologische Zeit als menschlicher Arm schrieb am 8. November 2008 um 18:57 Uhr :

    [...] kleine Ergänzung zu den vor einigen Wochen hier zusammengetragenen Geo-Analogien: EffJot hat den hier angesprochenen Vergleich zwischen einem menschlichen Arm und der gesamten [...]

  4. Links III – Wissenschaftskommunikation, geodidaktisches Material | geonetzwerk.org schrieb am 12. August 2009 um 16:48 Uhr :

    [...] – Callan Bentley vom Northern Virginia Community College hat einen zweiten Teil seiner Geo-Analogien veröffentlicht. Mit dabei sind dieses Mal die Entstehung von disseminierten [...]

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