Geosystemer

Emnet gir en oversikt over store geosystemer som omfatter solsystemet (tidevann og tidejord, Milanovich-sykluser), fastjordsystemer (kjerne, mantel, skorpe, platetektonikk) og atmosfære-hav-biosystemet (klimadrevet sedimentasjon, erosjon, istid etc.). Emnet vil introdusere konsepter bak disse geosystemene gjennom matematiske modeller (differensialligninger, skala-analyse, fraktaler, tidsserier, kompleks dynamikk og emergens). Konkrete eksempler på geosystemer sammen med deres modeller, for eksempel skyveblokkmodeller, Lorenz-ligningen, sandhaug modeller, malmtonnasje, skogbranner. Emnet vil fokusere på temaer som er relevant og har anvendelser innen geovitenskap, ingeniørfag og miljøfag, men gir også større kontekst for å anvende abstrakte resonnementer i studiet av geosystemer.

Emnet tar sikte på at studentene forstår muligheter og begrensninger for analyse, modellering og styring av geosystemer i mineralogiske, ingeniørgeologiske, hydrogeologiske, geotekniske og miljøfaglige undersøkelser.

Kunnskap: Etter fullført emne skal studentene ha generell kunnskap om de store geosystemene og deres matematiske grunnlag. De ville ha tilegnet seg terminologi og verktøy for å beskrive og modellere komplekse systemer, og vil være kjent med detaljer om utvalgte viktige eksempler.

Ferdigheter: Studentene skal kunne beskrive de viktigste geosystemene kvantitativt. De vil kunne bruke datamodeller til å analysere geosystemutviklinger og deres parameterfølsomhet. De vil også kunne utføre enkle beregninger og eksperimenter. De vil kunne gjenkjenne systemiske gjensidige avhengigheter i geovitenskapelige applikasjoner, og identifisere komplekse dynamikker. Ideelt skal studentene selv kunne utvikle enkle digitale modeller for samvirkende geosystemer.

Generell kompetanse: Studentene skal gjenkjenne likheter i samspillet mellom ulike geosystemer og forstå hvordan abstrakte begreper som fraktaler, emergens og kompleks dynamikk forekommer i en rekke fagområder og kan brukes til å få en generell forståelse av mange prosesser i geofaglige områder. De vil få innsikt i koblinger mellom geosystemer. Studentene skal forstå behovet for ansvarlig samhandling med komplekse systemer for å utvikle bærekraftige løsninger innen ingeniørfag, hydrogeologi, geoteknikk og miljøteknologi.

Forelesninger, demonstrasjoner, obligatoriske øvinger. Emnet vil bli holdt på engelsk. Emnet evalueres av en studentreferansegruppe oppnevnt ved semesterstart.