Die großen Geologen. Bernhard Hubmann

ergänzte Lehmanns Profilzeichnungen und erstellte 1762 die erste geologische Karte eines Gebietes in Deutschland. Er definierte außerdem erstmals die »Formation« als eine zusammengehörige Folge von Schichten.

      Ohne von Hookes Gedanken zu wissen, verfolgte William Smith (1769–1839) während seiner Arbeiten als Vermessungsingenieur bei Kanalbauten ganz ähnliche Vorstellungen (siehe S. 73): Er hatte erkannt, dass bestimmte Gesteinsfolgen auch durch ganz bestimmte, unverwechselbare Fossilien charakterisiert sind und dass man mit diesen Korrelationen über weitere Gebiete durchführen kann. Nachdem Smith England und Wales flächendeckend geologisch aufgenommen hatte, konnte er zudem die erste moderne geologische Karte eines Landes vorlegen. Diese Karte war für die nachfolgenden Projekte der jeweiligen nationalen geologischen Landesämter richtungsweisend.

      Dass spezielle Fossilien nicht nur zur Korrelation zweier getrennter Gebiete herangezogen werden können, sondern auch eine Einordnung in ein zeitliches System gewähren können, erkannte Leopold von Buch (1774–1853); er prägte 1837/39 den Begriff »Leitmuschel«, womit eine relative Altersgliederung möglich war (siehe S. 100).

Feuer und Wasser

      Abraham Gottlob Werner (1749–1817) gilt nicht nur im deutschsprachigen Raum, sondern durch seine lang anhaltende und »international« besuchte Lehrtätigkeit an der Bergakademie in Freiberg (siehe S. 66) als einer der bedeutendsten Wegbereiter der Geologie zur Wissenschaft. Auf ihn gehen mehrere Klassifikationssysteme in den Erdwissenschaften zurück. Seine unrichtige Deutung des Basalts als Sedimentgestein und der dadurch entbrannte »Neptunisten-Plutonisten-Streit«, bei dem Werner letztlich nicht recht behalten konnte, haben ihm eine negative Beurteilung eingebracht.

      Der Streit um die Entstehung des Basalts, ob dieser nun »aus dem Wasser« (»neptunisch« als Sedimentgestein), oder »aus dem Feuer« (»plutonisch« als Vulkanismus) entstanden sei mit den Protagonisten Abraham Gottlob Werner und James Hutton (1726–1797; siehe S. 69), weitete sich zusehends aus. Bald ging es auch darum, ob die gestaltenden Kräfte im Erdinneren liegen oder nicht. So entwickelte sich der Konflikt auch auf eine Ebene verschiedener religiöser Anschauungen bezüglich der biblischen Schöpfungsgeschichte. Nahezu alle Naturforscher der damaligen Zeit nahmen aktiv an dieser Kontroverse teil, oder verfolgten sie zumindest (siehe S. 102).

Immer gleich oder katastrophal?

      Aus dem Studium der Fossilien erkannte man, dass es im Lauf der Erdgeschichte zu mehrmaligem Wechsel der Organismen gekommen ist. Da man bei aufeinanderfolgenden Faunen keine Ähnlichkeiten fand, entwickelte sich die Vorstellung von Aussterbeereignissen und anschließenden Neuschöpfungen. Georges Cuvier (1769–1832), der an die Unveränderbarkeit der Organismen glaubte, gilt als Hauptvertreter der sogenannten Kataklysmentheorie (siehe S. 83). Dieser Theorie zufolge kam es im Laufe der Erdgeschichte zu häufigen katastrophalen Ereignissen, die in bestimmten Gebieten alle Lebewesen ausgelöscht hätten. Nach der Katastrophe seien die Organismen wieder zugewandert oder durch gänzlich neu erschaffene ersetzt worden. Auch die biblische Sintflut kam wieder ins Spiel: Sie sei die allerletzte dieser Umwälzungen gewesen.

      Dieser Auffassung widersprach das Konzept des »Aktualismus«, das von James Hutton (1726–1797; siehe S. 59) entwickelt und speziell von Charles Lyell (1797–1875) weiter verfeinert wurde. Charles Lyell, der nach seinem Jura-Studium anfänglich als Sachverwalter tätig war, wechselte sehr rasch zur Geologie und wurde 1831 Professor dieses Faches am King’s College London. Sein bedeutendstes Werk, »Principles of geology«, erschien in drei Bänden in den Jahren 1830 bis 33. In diesem umfassenden Lehrbuch zeigte Lyell, dass die gegenwärtig zu beobachtenden geologischen Vorgänge vollkommen ausreichen, um auch große Veränderungen auf der Erdoberfläche zu erzeugen – unter der Voraussetzung, dass die Zeiträume, die solchen Veränderungen zugrunde liegen, entsprechend lange andauerten. Der zentrale Satz in den »Principles« von Lyell – »the present is the key to the past« –, dass die Kenntnis der gegenwärtigen geologischen Prozesse auf die erdgeschichtliche Vergangenheit anwendbar ist, führte zur grundlegenden wissenschaftlichen Methode in den Erdwissenschaften (siehe S. 59f.).

      Die Veränderungen des Fossilbestandes in den unterschiedlichen Schichten erklärte Lyell durch beständige, langsame Hebungen und Senkungen der Erdkruste. Die Horizonte, nach denen sich die Organismenwelt anscheinend verändert hatte, erklärte er als jene Zeiten, zu denen sich aufgrund der Heraushebung aus dem Meer keine Sedimente gebildet hatten.

      Unter anderem war es Charles Darwin (1809–1882), der dem Aktualismus (im Englischen Uniformitarianism = Gleichförmigkeitsprinzip) zum Durchbruch verhalf (siehe S. 118). Auch seine Theorie geht von langsamen Veränderungen der Organismen im Laufe der Erdgeschichte aus. Darwins bekannte Theorie der Evolution wurde bereits wenige Jahre nach der Publikation in Wissenschaftskreisen praktisch universell akzeptiert. Einer der letzten Paläontologen, der die Artenvielfalt auf eine metaphysische Kausalität – einen schöpferischen Gott – zurückführte, und sintflutartige Katastrophen annahm, war Louis Agassiz (1807–1873; siehe S. 109).

Geologie als klassische Naturwissenschaft

      Durch die Tätigkeiten von Abraham Gottlob Werner kristallisierten sich zu Beginn des 19. Jahrhunderts die Bereiche Mineralogie und Geologie klar als selbstständige Wissensbereiche heraus.

      Beide Wissenschaften waren durch ihren Bezug zur praktischen Anwendung, speziell vor dem Hintergrund der Industrialisierung und dem gesteigerten Bedarf an Rohstoffen, äußerst populär. Die Universitäten reagierten darauf mit der Schaffung von entsprechenden Lehrstühlen.

      Naturwissenschaftliche Lehrstühle für Physik und Chemie, aber auch Biologie waren vor 1800 an den medizinischen Fakultäten angesiedelt, da man diese Wissensbereiche als »Hilfswissenschaften« benötigte. Die Mineralogie wurde vielerorts schon im 18. Jahrhundert den chemischen oder physikalischen Wissenschaften angegliedert. Im Zuge der Aufklärung, aber auch deutlich später, wurden an manchen Universitätsstandorten Lehrstühle für »Naturgeschichte« eingerichtet. Die Untergliederung des fachlichen Bereichs in »Pflanzen- und Tierwelt« sowie »Steinreich« führte mit der Weiterentwicklung der Wissensbereiche schließlich zur Emanzipation in die Fächer Mineralogie, Geologie und Paläontologie.

      Auch an den technisch orientierten Lehranstalten wurden im 19. Jahrhundert Lehrstühle für Mineralogie und Geologie geschaffen. Hier sollte den Ingenieuren die Kenntnis von den Baustoffen und dem Baugrund vermittelt werden.

      Aber auch andere Institutionen setzten sich im 19. Jahrhundert vermehrt mit den geologischen Fächern wissenschaftlich auseinander. Zu diesen gehören die naturkundlichen Museen, die Akademien, die wissenschaftlichen Gesellschaften und die geologischen Dienste.

      1878 fand der erste internationale Geologenkongress in Paris statt, dem alle vier Jahre weitere folgten und somit eine internationale Plattform des Gedankenaustausches ermöglichten.

      Im Verlauf des 19. Jahrhunderts sammelten sich an den einzelnen Forschungsstätten erhebliche Mengen an Einzelinformationen an, die zu globalen Ideen synthetisiert wurden. Die geologische Erklärung von Gebirgen wäre eine jener Fragen, die weit über einen regionalen Abschnitt hinausgeht und Einzelinformationen zusammenführt. Die Geologen des frühen 19. Jahrhunderts beschäftigte das Problem, ob das Auftauchen von Festlandmassen aus den Ozeanen auf das Absinken des Meeres oder auf eine echte Hebung der kontinentalen Schollen zurückzuführen sei. Dass gegenseitige relative Bewegungen zwischen Meer und Festland stattfinden können, hat Leopold von Buch (1774–1853) auf seiner Skandinavienreise anhand der Strandlinienverläufe eindeutig festgestellt (siehe S. 106).

      Später entwickelte von Buch die Vorstellung der Gebirgserhebung durch »vulkanischen« Druck aus dem Untergrund. Um die Mitte des 19. Jahrhunderts begann sich Jean-Baptiste Élie de Beaumont (1798–1874), ein französischer Geologe und Professor am Collège de France und an der École des Mines, mit dem Gebirgsbau zu beschäftigen. Im Jahr 1852 erschien sein Hauptwerk »Notice sur les systèmes des montagnes«, in dem er die Idee vertritt, dass die allmähliche Abkühlung der Erde zur Volumenabnahme, verbunden mit horizontaler Kompression ihrer Oberfläche, führte.