Ein Forscher und seine Erben

Text: Kilian Kirchgeßner

Alexander von Humboldt hat den Grundstein für wissenschaftliche Disziplinen gelegt, die auch heute noch brennend aktuell sind.

Das Vorhaben war gewaltig: Eine Reise in die entferntesten Erdteile unternahm der Gelehrte Alexander von Humboldt an der Wende vom 18. zum 19. Jahrhundert; von Venezuela aus brach er zu seiner Expedition in die Anden auf, er bereiste Caracas, befuhr den Orinoco und den Rio Negro. Dabei trieb ihn ein Ziel voran – er wollte die Welt sehen und vordringen in Regionen, die noch gänzlich unbekannt waren.

Den Maßstab, den er an seine Arbeit anlegte, formulierte er selbst: „Ich werde (...) die Wärme, die Elastizität, den magnetischen und elektrischen Gehalt der Atmosphäre untersuchen, sie zerlegen, geographische Längen und Breiten bestimmen, Berge messen.“ Aus diesem Credo lässt sich seine Akribie herauslesen und seine Versessenheit auf die kleinsten Details.

Heute, gute 200 Jahre später, setzt Vahid Sandoghdar diese Suche nach den kleinsten Kleinigkeiten fort. Der Experimentalphysiker ist Experte für Nano-Optik und arbeitet jetzt als Humboldt-Professor an der Universität Erlangen-Nürnberg. Mit aufwendigster Technik erforscht er eine winzige Welt, die für das menschliche Auge schon längst nicht mehr zu sehen ist. Er untersucht Teilchen und Moleküle im Grenzbereich zur Nanometerskala. Unter seinen weltweiten Fachkollegen ist er dafür bekannt, die Versuchsaufbauten bis ins letzte Detail zu verfeinern, um die schwache Wechselwirkung zwischen Licht und Nanoteilchen zu beherrschen. Dadurch hat er es geschafft, einzelne Viren direkt zu sehen und zu verfolgen, mit einer Nano-Antenne die Strahlung eines Moleküls zu verstärken und mit einem einzelnen Molekül einen Laserstrahl ein- und auszuschalten. In solchen Versuchen optimieren Wissenschaftler die Wechselwirkung zwischen jedem Lichtquant und den Atomen einer Probe. So gewinnen sie die genauesten Informationen über die Atome und können zugleich das Verhalten des Lichts auf der Nanometerskala kontrollieren.

Das Ergebnis? Erkenntnisse und Bilder, die für Physiker, Ingenieure, Materialwissenschaftler, Biologen und Mediziner von größter Bedeutung sind als Grundlagen für ihre weitere Arbeit. Und die vor allem den Blick öffnen in eine bislang unbekannte Welt – ganz so wie seinerzeit bei Alexander von Humboldt.

Das Klima ist nicht einfach da. Es ändert sich und es hat seinerseits Einfluss auf unzählige weitere Faktoren. Als Alexander von Humboldt diese vermeintlich einfache Erkenntnis aufschrieb, war das in der Wissenschaft bahnbrechend. Er selbst stieg auf die höchsten Berge und beobachtete Pflanzen und Tiere, um die klimatischen Zusammenhänge zu ergründen. Berühmt geworden ist seine kolorierte Skizze von der „Geographie der Pflanzen in den Tropen-Ländern“, in der er die Klima- und Vegetationszonen eingetragen hat.

Marian Cruz geht heute noch einen Schritt weiter. Die Raumplanerin kümmert sich um die Folgen des Klimawandels. Am Beispiel ihrer philippinischen Heimatstadt Marikina will sie zeigen, wie sich Großstädte in Entwicklungsländern auf Naturkatastrophen einstellen können – und wie sich ihre Bewohner vor der Urgewalt von extremen Regenfällen schützen lassen. Am Dresdner Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung erarbeitet sie dazu mit dem Internationalen Klimaschutzstipendium der Alexander von Humboldt-Stiftung eine ausgefeilte Strategie. „Ich habe selbst gesehen, wie vernichtend solche Katastrophen sein können“, sagt sie: 2009 fegte ein Tropensturm mit schweren Regenfällen über die 500.000-Einwohner-Stadt hinweg, durch eine nachfolgende Flut versanken etliche Stadtviertel im Wasser. „Seit ich denken kann, ist so etwas noch nie passiert“, sagt Cruz. Besonders die Bilder von evakuierten Schulkindern und weinenden Müttern in Notquartieren haben sich ihr eingebrannt. „Ein Ansatzpunkt für meine Strategie wird es sein, die weitere Stadtentwicklung und die Widerstandsfähigkeit gegen die Folgen des Klimawandels unter die Lupe zu nehmen“, sagt sie. „In welche Richtung soll sich die Stadt ausdehnen? Wie sollte die Bebauung aussehen, damit die Bewohner optimal geschützt sind? Und welche Schulen und öffentlichen Einrichtungen sollten an einen sichereren Standort verlegt werden?“ Für ihre Planung greift Marian Cruz auf topografische Daten und Informationen zur Landnutzung ebenso zurück wie auf Ergebnisse der Klimaforschung – jener Klimaforschung, die Alexander von Humboldt vor rund 200 Jahren begründet hat.