• <b>Geologie</b><br>Analyse der Bohrkerne aus dem Gotthard-Sondierstollen Piora bei Polmengo, Oktober 1997  © KEYSTONE / Karl Mathis. Drei Kilometer beträgt die Länge der Gesteinsproben, die in dieser nicht mehr benutzten Telefonzentrale bei Faido gelagert werden. Ihre Untersuchung sollte zeigen, ob die Piora-Mulde auf das Niveau des im Rahmen der neuen Alpentransversale projektierten Gotthard-Basistunnels hinunterreicht.

Geologie

Die G. als Wissenschaft beschäftigt sich mit der Entwicklung und dem Aufbau der festen Erdkruste. Im Gegensatz zur Paläontologie, die sich mit der Geschichte des Lebens auf der Erde beschäftigt (Fossilien), untersucht die G. die physikal. und chem. Veränderungen an der Erdoberfläche und die therm. und mechan. Wandlungen der inneren Gesteinshülle (Geografie). Nah verwandt mit der G. sind die Vulkanologie, die Glaziologie, die Mineralogie, die Petrografie, die Geomorphologie und die Geophysik.

Autorin/Autor: Rudolf Trümpy

1 - Die Entwicklung bis zum 18. Jahrhundert

Mit der Entstehung der Erde beschäftigten sich die Philosophen bereits im Altertum. Als wissenschaftl. Disziplin entwickelte sich die G. jedoch erst langsam ab dem 16. Jh. Bis ins 18. Jh. war die Frage der Herkunft der Fossilien das beherrschende Thema: Waren sie durch einen Vorgang (vis lapidifica) im Inneren der Gesteine entstanden oder sind sie Überreste von marinen und terrestr. Lebewesen? Die zweite Interpretation musste, v.a. in den prot. Ländern, zunächst mit der u.a. von Johann Jakob Scheuchzer vertretenen Deutung verknüpft werden, diese Tiere und Pflanzen seien der Sintflut zum Opfer gefallen. Gegen Ende des 18. Jh. kam es zu einer Kontroverse zwischen den sog. Neptunisten um Abraham Gottlob Werner und den sog. Plutonisten um James Hutton. Während Werner und seine Schüler alle Gesteine als Ablagerungen des Urmeeres betrachteten, behaupteten die Plutonisten den vulkan. Ursprung von Graniten und Basalten. Forscher aus dem Gebiet der heutigen Schweiz waren an der Diskussion nur wenig beteiligt. Ausnahmen waren die Genfer Naturforscher Jean-André Deluc (1727-1817), der eine Variante von Werners System mit der bibl. Schöpfungsgeschichte zu vereinbaren suchte, sowie Horace Bénédict de Saussure, dessen Arbeiten im Bereich der Alpenforschung grosse Beachtung fanden. In der östl. Schweiz spielte Hans Conrad Escher von der Linth eine analoge, wenn auch bescheidenere Rolle. Johann Gottfried Ebel wagte 1808 den ersten Versuch einer synthet. Darstellung der G. der Alpen.

Autorin/Autor: Rudolf Trümpy

2 - 19. und 20. Jahrhundert

Eine spezifisch schweiz. G. bildete sich erst ab den 1830er Jahren heraus. Sie war geprägt von der Erforschung der Alpen, des lange Zeit am eingehendsten untersuchten Gebirges der grossen Kettengebirge. Wesentl. Erkenntnisse verdankt die G. den hervorragenden Forschern Bernhard Studer und Arnold Escher. Ab etwa 1875 wurde Albert Heim zur dominierenden Persönlichkeit unter den Schweizer Geologen; seine Beobachtungen zur Gesteinsdeformation sind noch heute aktuell. Durch die Arbeit der zahlreichen Stratigrafen (u.a. Léon Paul Choffat, Amanz Gressly, Oswald Heer, Auguste Jaccard, Karl Mayer-Eymar, Casimir Mösch und Eugène Renevier) konnte die Abfolge und das relative Alter der Sedimentgesteine im Jura, im Mittelland sowie in den nördl. und südl. Randzonen der Alpen weitgehend bestimmt werden. Die tekton. Struktur des Juras wurde schon früh, namentlich durch Jules Thurmann, erkannt, wogegen der Gesamtbau der Alpen noch schwer verständlich blieb. In der 2. Hälfte des 19. Jh. erklärte man die Faltungen meist durch die therm. Kontraktion des Erdinnern, unter einer kühlen und daher relativ starren Erdrinde.

Im 19. Jh. wurde die G. in der Schweiz institutionalisiert. An den Akademien entstanden schon früh Lehrstühle: 1802 in Genf (aber bereits de Saussure hatte Vorlesungen gehalten), 1814 in Lausanne, 1830 in Bern, 1834 an der Univ. Zürich, 1838 in Neuenburg, 1856 am Eidg. Polytechnikum Zürich, 1865 in Basel. In der letzten Dekade des 19. Jh. wurden die meisten geolog. Institute an den Universitäten gegründet. Die wenigen Studenten wurden z.T. Lehrer an Mittelschulen. 1860 wurde die Schweiz. Geologische Kommission als Organ der Schweiz. Naturforschenden Gesellschaft gegründet; sie gab die geolog. Karte der Schweiz 1:100'000 (1864-87) und die Spezialkarten in den Massstäben 1:25'000 und 1:50'000 heraus, ab 1930 ausserdem die Blätter des Geolog. Atlas der Schweiz 1:25'000. Eine Besonderheit der schweiz. G. war das Fehlen eines staatl. Landesdienstes; die Karten wurden von Hochschulangehörigen, Mittelschullehrern und freiberufl. Geologen erstellt. Erst 1986 wurde eine bescheiden dotierte Bundesstelle geschaffen. Als erste Fachgesellschaft im Rahmen der Schweiz. Naturforschenden Gesellschaft wurde 1882 die Geolog. Gesellschaft gegründet, deren Publikationsorgan "Eclogae geologicae Helvetiae" eine grosse Bedeutung zukommt. 1924 kam die Mineralog.-petrograph. Gesellschaft, 1934 die Schweiz. Vereinigung von Petroleum-Geologen und -Ingenieuren dazu.

Den entscheidenden Schritt in der Geschichte der Schweizer G. brachte die Erkenntnis, dass die Alpen aus übereinander gestapelten Decken von dünnen und dickeren Gesteinsschichten bestehen. Albert Escher hatte dies nach seinen Forschungen in den Glarner Alpen ab 1841 vorausgeahnt, wagte aber nicht, die Konsequenz aus seinen Beobachtungen zu ziehen. Erst 1884, mit der Schrift des Franzosen Marcel Bertrand wurde die Deckenlehre aufgestellt. Den Durchbruch brachten die Arbeiten von Hans Schardt über die Westschweizer Préalpes (besonders 1893). Maurice Lugeon und der Franzose Pierre Termier übertrugen das Konzept auf die Zentralalpen, die Ostalpen und die Karpaten. Um 1902 waren die meisten Alpen-Geologen von der neuen Lehre überzeugt. Der Deckenbau der Alpen, welcher Krustenverkürzungen von Hunderten von Kilometern implizierte, war auch einer der Gründe für das Verlassen der Kontraktions-Hypothese.

Erst dank der Deckentheorie wurde es möglich, den Bau und die Entwicklung der Alpen zu verstehen. Der bedeutende Forscher Emile Argand schuf die Grundlagen der geometr. und kinemat. Methodik; er zog auch die Folgerung, dass die Kontinentalschollen sich über Hunderte von Kilometern seitlich bewegt haben mussten (im Falle der Alpen Afrika auf Europa zu), wie dies der dt. Geophysiker Alfred Wegener in seiner Kontinentaldrift-Hypothese postuliert hatte. Bedeutende Alpen-Tektoniker im Gefolge Argands waren Paul Arbenz, Léon-William Collet und Rudolf Staub. Etwas ausserhalb der "offiziellen" Schweizer G. standen Eugène Wegmann als Mittler zwischen skandinav. und mitteleurop. Forschern und Arnold Heim, der Pionierarbeit für das Verständnis der alpinen Sedimente leistete. Parallel dazu entwickelte sich die Petrografie (Ulrich Grubenmann, Paul Niggli), deren Hauptinteresse der alpinen Gesteinsmetamorphose galt. August Buxtorf lieferte eine plausible Erklärung für die Entstehung des Faltenjura. Diverse Tunnelbauten (Tunnel), z.B. am Hauenstein, dem Grenchenberg und dem Simplon, brachten wichtige Ergänzungen zu den Oberflächen-Forschungen. Zwischen 1905 und 1940 galten die Alpen als das Modell der grossen Gebirge, und die Schweizer Geologen genossen einen ausgezeichneten Ruf, dank einer Ausbildung, die grosses Gewicht auf die Feldarbeit legte. Absolventen der Schweizer Institute fanden leicht Stellen bei internat. Erz- und Erdöl-Firmen; an der weltweiten Erdöl-Exploration hatten sie massgebl. Anteil. Meist gab es nun getrennte Institute für Geologie (z.T. mit Paläontologie) und für Mineralogie-Petrografie.

<b>Geologie</b><br>Analyse der Bohrkerne aus dem Gotthard-Sondierstollen Piora bei Polmengo, Oktober 1997  © KEYSTONE / Karl Mathis.<BR/>Drei Kilometer beträgt die Länge der Gesteinsproben, die in dieser nicht mehr benutzten Telefonzentrale bei Faido gelagert werden. Ihre Untersuchung sollte zeigen, ob die Piora-Mulde auf das Niveau des im Rahmen der neuen Alpentransversale projektierten Gotthard-Basistunnels hinunterreicht.<BR/>
Analyse der Bohrkerne aus dem Gotthard-Sondierstollen Piora bei Polmengo, Oktober 1997 © KEYSTONE / Karl Mathis.
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Nach dem 2. Weltkrieg orientierte sich die Schweizer G. schrittweise neu. Dies äusserte sich u.a. in einer zunehmenden Internationalisierung; einerseits wirkten vermehrt Dozenten ausländ. Herkunft an den Hochschulen, anderseits verlegte sich die Forschung z.T. auf aussereurop. Gebiete wie z.B. den Himalaya oder Grönland und auf die Ozeane (Teilnahme an Tiefsee-Bohrkampagnen). Mit der Plattentektonik entstand in den 1960er Jahren eine umfassende Theorie. Sie bestätigte die mobilist. Konzepte von Argand und anderen, erlaubte es jedoch, die Entstehung der Alpen in einem globalen Rahmen zu begreifen. Während langer Zeit hatten die Geologen im Wesentlichen mit Hammer, Kompass und Lichtmikroskop gearbeitet. Nun kam ein aufwendiges Instrumentarium hinzu; dies betraf zuerst v.a. die Petrografie, wo die Geochronologie, die physikal. Bestimmung des "absoluten" Alters von Mineralien und Gesteinen, neue Einsichten brachte. Die Kenntnis der Verteilung von stabilen Isotopen erlaubte Rückschlüsse auf Temperaturen und Salzgehalte vergangener Meere (Klimatologie). Besonders wichtig war die - im Vergleich zu anderen Ländern späte - Entwicklung der Geophysik.

Ab den 1960er Jahren wurden an den Hochschulen neue Professuren und zahlreiche Stellen für jüngere Wissenschaftler geschaffen. Auch das Berufsbild der prakt. Geologen veränderte sich; an die Stelle der Suche nach Rohstoffen trat vermehrt die Auseinandersetzung mit Umweltproblemen (u.a. Wasser, Baugrund, Deponien). Eine bedeutende Rolle kommt den privaten geolog. Unternehmen zu (z.B. dem 1945 von Heinrich Jäckli gegründeten Büro). Auch wenn die Alpen ein bevorzugtes Thema geblieben sind, lässt sich ab den 1970er Jahren nicht mehr so leicht eine einheitl. Richtung der Schweizer G. definieren. Heute besteht eine Tendenz zur Spezialisierung; umso notwendiger sind Bestrebungen zu einer verstärkten Integration versch. Forschungsrichtungen (z. B. mehrere internat. Programme oder das Nationale Forschungsprogramm 20 über den Tiefenbau der Schweiz).

Autorin/Autor: Rudolf Trümpy

Quellen und Literatur

Literatur
Beitr. zur geolog. Karte der Schweiz, 6 Bde., 1862-
– B. Studer, Gesch. der Phys. Geographie der Schweiz bis 1815, 1863
– A. Heim, G. der Schweiz, 2 Bde., 1919-22
– H. Masson, «Un siècle de géologie des Préalpes», in Eclogae geologicae Helvetiae 69, 1976, 527-575
– A. V. Carozzi, «La géologie en Suisse des débuts jusqu'à 1882», in Eclogae geologicae Helvetiae 76, 1983, 1-32
– H. Masson, «La géologie en Suisse de 1882-1932», in Eclogae geologicae Helvetiae 76, 1983, 47-64
– R. Trümpy, «The Glarus nappes», in Controversies in Modern Geology, hg. von D.W. Mueller et al., 1991, 385-404
– S. Franks et al., Aus der Frühzeit der alpinen G., 2000