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Alexander von Humboldt ist besessen vom Messen. Eine einzige Reise in die Tropen Amerikas macht ihn weltberühmt. Wie keiner zuvor beschreibt er die Natur in ihren inneren Zusammenhängen – und wird so zum Vater der modernen Ökologie.

Zu Hause meinen es alle gut mit Alexander von Humboldt. Die Mutter, von hugenottischer Herkunft, achtet auf eine Erziehung mit Niveau. Der Haushofmeister Kunth setzt sie pedantisch durch. Die Hauslehrer vermitteln von Humboldt früh ein reiches Wissen an Geschichte, Literatur und Sprachen. Bis zu seinem 18. Lebensjahr strebt der Junge aus adligem Hause danach, Soldat zu werden – wie sein früh verstorbener Vater, ein preußischer Major.
Doch dann brechen seine wahren Träume durch. Ein Studium der Kameralistik (Volkswirtschaft), zu dem die Hauslehrer geraten haben, gibt Humboldt in Frankfurt /Oder schon nach einem Semester auf. Zurück in Berlin, sucht er Kontakt zu dem jungen Botaniker Carl Ludwig Willdenow. Der zeigt ihm die Palmen des Botanischen Gartens, schenkt ihm einen Reishalm. In dem jungen Humboldt erwacht «ein unendlicher Hang nach dem Anschauen fremder Produkte».

Die Botanik wird für Alexander von Humboldt das Tor zu den Wundern der Welt. Er beginnt, Pflanzen aus deutschen Landen zu sammeln, reist an den Rhein und in die Vogesen. Humboldt lernt ausländische Studenten kennen, die ihm von den Pflanzen in ihren Ländern erzählen. Und er entwickelt eine erstaunliche Fähigkeit, auf Menschen zuzugehen, die ihn faszinieren und fördern. Im Herbst 1789 besucht Alexander von Humboldt in Mainz den Weltreisenden Georg Forster. Von März bis Juli des folgenden Jahres reist er mit ihm nach Frankreich, Holland und England. Szenen, Bilder und Erzählungen wühlen ihn auf: der erste Anblick des Atlantiks, das Bild eines ostindischen Schiffs in seinem Londoner Zimmer, Gemälde des Ganges-Ufers, Forsters Südseeschilderungen.

Von August 1790 bis Ostern 1791 studiert Alexander von Humboldt an einer Handelsakademie in Hamburg. Wenn es stürmt, macht er Wellenmessungen auf der Elbe. Er fährt nach Helgoland, um dort den Buntsandstein zu studieren. «Es ist ein Treiben in mir», schreibt er, «dass ich oft denke, ich verliere mein bisschen Verstand.» Im Juni 1791 schreibt Humboldt sich an der Bergakademie im sächsischen Freiberg ein, der ältesten technischen Hochschule der Welt, und wird Schüler des großen Geologen Abraham Gottlob Werner. 1792 tritt er das Amt eines Oberbergmeisters im fränkischen Bezirk Ansbach-Bayreuth an, der zu dieser Zeit von Preußen regiert wird. Alexander von Humboldt schreibt eine „Geschichte der Pflanzen“. Forscht über die Bewegungen von Urgebirgsschichten. Entwirft nie da gewesene Karten mit Höhenprofilen und pasigraphischen Zeichen, allgemein verständlichen Symbolen zur Darstellung von Gesteinsschichten.

Der Tod der Mutter 1796 wird zur endgültigen Wende in seinem Leben. Humboldt verkauft seine Ländereien, die er als Sohn von Großgrundbesitzern geerbt hat. Die stattlichen Erlöse erlauben es ihm, seine Träume nun auch zu verwirklichen. Er scheidet aus dem Staatsdienst aus, geht nach Paris und trifft dort den französischen Naturforscher Aimé Bonpland. Mit ihm als Begleiter bricht Alexander von Humboldt nach Spanien auf, macht unterwegs ständig Höhenmessungen und erstellt so den ersten genauen Querschnitt der Iberischen Halbinsel. In Madrid erhält er – durch Vermittlung des sächsischen Gesandten – mehrere Audienzen bei König Karl IV. und Königin Maria Luise von Bourbon. Das Herrscherpaar ist beeindruckt vom Spanisch und vom Forscherdrang des Preußen. Sie stellen Humboldt und seinem Freund Reisepässe aus, wie sie vor ihnen noch kein Wissenschaftler erhalten hat: Humboldt und Bonpland dürfen sich in allen spanischen Kolonien Amerikas frei bewegen, astronomische Beobachtungen anstellen, ihre physikalischen und geodätischen Instrumente bedienen, Berghöhen messen, Bodenerzeugnisse sammeln.

Am 5. Juni 1799 beginnt eine Expedition, bei der Humboldts Energien schier explodieren. «Auf das Zusammenwirken der Kräfte, den Einfluss der unbelebten Schöpfung auf die belebte Tier- und Pflanzenwelt – auf diese Harmonie sollen stets meine Augen gerichtet sein», schreibt der Forscher über sein großes Vorhaben. Mit der Korvette „Pizarro“ segelt er zunächst nach Teneriffa, besteigt dort den Vulkan Pico de Teide, dessen Höhe (3716 Meter) Humboldt barometrisch fast auf den Meter genau bestimmt. Mit einer Vertikaldarstellung beschreibt er detailliert die Vegetationsstufen des Bergs.
Auf der Überfahrt nach Amerika misst Alexander von Humboldt die Meereswärme bei Ebbe und Flut, die Luftwärme zu verschiedenen Tageszeiten sowie im Schatten und in der Sonne, den Feuchtigkeits-, Elektrizitäts- und Bläuegrad der Atmosphäre, die Stärke der magnetischen Kräfte, den Einfluss des Sonnenauf- und -untergangs auf die Ablenkung der Lichtstrahlen. Und doch ist all das nicht mehr als ein Vorspiel dessen, was er in Lateinamerika erforschen wird.

Die Reise führt nach Cumaná, dann nach Caracas in Venezuela. Im Februar 1800 bricht die Expedition in das nahezu unbekannte Landesinnere auf. In Calabozo, dem Zentrum der einsamen, heißen und wasserarmen Ebene namens Llanos, führt Humboldt Selbstversuche mit Zitteraalen durch, die er nur mit Mühe überlebt. Über den Río Apure paddelt er mit einer indianischen Bootsmannschaft zum Orinoko. Als der Fluss stromaufwärts immer enger und gefährlicher wird, tauscht er das große Kanu gegen ein kleineres. Er umgeht die Großen Katarakte. Gepeinigt von Hitze und Moskitos, kämpft er sich bis zum Río Casiquiare durch. Auf ihm dringt Humboldt wochenlang ins Ungewisse vor, seine Leute sterben dabei fast an Hunger, der treue Hund wird von einem Jaguar gefressen. Doch Humboldt will das Geheimnis dieses Gewässers klären, das für die Gelehrtenwelt noch immer ein Rätsel ist. Die Karte, die er am Ende erstellt, beweist, dass der natürliche Kanal tatsächlich zwei verschiedene Flusssysteme miteinander verbindet: den Orinoko und den Amazonas. Wieder riskiert Humboldt für die Forschung sein Leben: Er schluckt einen Trank aus dem indianischen Pflanzengift Curare – und beweist, dass das Gift nur bei direktem Blutkontakt tötet.

Nach der Rückkehr aus dem Amazonasbecken reisen Humboldt und Bonpland 1800 nach Kuba. Dann setzen sie nach Cartagena in Kolumbien über, reisen den Río Magdalena aufwärts und erreichen auf Mauleseln Bogotá. 1802 gelangen sie in Equador am Chimborazo (6310 Meter), der zu dieser Zeit noch als höchster Berg der Erde gilt, auf eine Rekordhöhe von 5600 Metern. Von Callao segeln sie über Guayaquil nach Acapulco in Mexiko, messen die kalte Meeresströmung an der peruanischen Küste, die später den Namen Humboldtstrom erhält. 1803 forscht Humboldt an den Ruinen des Aztekenreichs. 1804 reist er über Kuba in die USA, wo er Präsident Thomas Jefferson von seinen Forschungen berichtet. Im Juli desselben Jahres kehrt Alexander von Humboldt mit Bonpland nach Europa zurück.

Als Resultat dieser Expedition entsteht ein gigantisches Werk von 36 Bänden. Bis es fertig ist, vergehen 30 Jahre. Humboldt wird zum Schöpfer völlig neuer Wissenschaftszweige, etwa der Pflanzengeographie als einer Grundlage der Agrarwissenschaften, der Klimatologie, der Lehre vom Vulkanismus und Erdmagnetismus. Er zeichnet die ersten Isothermen und den ersten Meridianschnitt durch die Atmosphäre. Humboldt veranschaulicht die Höhen und Tiefen einer Landschaft, schafft so die Grundlagen der Orographie. Er zeigt, wie Wetter und Flächengestalt, Pflanzen- und Tierwelt zusammenhängen, wie Störungen im Haushalt der Natur zu deren Schädigung führen – und wird damit zum Wegbereiter für die moderne Landschaftsökologie.

Die Reise, die er 1829 antritt, ist verglichen damit nicht mehr als ein Zwischenspiel. Auf Anregung von Zar Nikolaus I. bricht er nach Sibirien auf, begleitet von dem Naturwissenschaftler Christian Gottfried Ehrenberg und dem Mineralogen Gustav Rose. Von St. Petersburg geht es über Moskau, Nischni-Nowgorod und Kasan durch die Kirgisensteppe, über das Uralgebirge nach Tobolsk und in die Dsungarei, durch das russische Turkestan nach Astrachan am Kaspischen Meer und durch das Gebiet des Don nach St. Petersburg zurück. Seine geologischen, magnetischen und barometrischen Beobachtungen vereinigen sich mit den bis dahin bekannten Daten zu einem vergleichenden Gesamtbild der Region.

Das fünfbändige Werk „Kosmos“, das Alexander von Humboldt 1845 bis 1862 erstellt, ist für ihn der „Entwurf einer physikalischen Weltbeschreibung“. Er wird zu einer Synthese all seiner Erkenntnisse. Humboldt wird fast 90 Jahre alt. Er hat keine neuen Länder entdeckt und keine erobert. Doch als Universalgenie hat er der Wissenschaft völlig neue Wege gewiesen.