Die besten Wissenschaftsfotos 2020

Asteroiden, Mikroben und natürlich das Coronavirus: Diese Aufnahmen dokumentieren ein Jahr, in dem die Wissenschaft vor bislang einmaligen Herausforderungen stand.

Veröffentlicht am 10. Dez. 2020, 19:44 MEZ
Mit einem festen und doch zarten Griff greift eine Roboterhand des Robotics and Biology Laboratory der ...

Mit einem festen und doch zarten Griff greift eine Roboterhand des Robotics and Biology Laboratory der Technischen Universität Berlin mit pneumatischen Fingern eine Blume. Dank jüngster Fortschritte können Roboter menschliche Fähigkeiten besser denn je nachahmen.

Bild Spencer Lowell, National Geographic

Für zahllose Menschen stellte die Pandemie im Jahr 2020 das Leben völlig auf den Kopf. Auch für unsere Fotografen war es eine besondere Herausforderung, ihrer Arbeit nachzugehen, da sie nicht ungehindert Reisen konnten und beim Fotografieren die nötigen Sicherheitsmaßnahmen beachten mussten, um sich selbst und ihre Motive nicht in Gefahr zu bringen.

Aber für Kurt Mutchler, den Chefredakteur für Wissenschaftsfotografie bei National Geographic, bot das Jahr 2020 auch eine einzigartige Gelegenheit: Er konnte die außergewöhnliche Wissenschaftsfotografie präsentieren, für die National Geographic bekannt ist, und gleichzeitig die Geschichte einer globalen Gemeinschaft erzählen, die den widrigsten Umständen trotzt und immer wieder nach den Sternen greift.

Wie so oft in der Fotografie sind einige von Mutchlers Lieblingsbildern aus der Wissenschaft in diesem Jahr Resultate von ausgezeichnetem Timing: Die winzig scheinende Internationale Raumstation zieht vor der riesigen, glühenden Sonnenscheibe vorbei. In anderen herausragenden Bildern wird unser Sinn für Proportionen verdreht, wenn der Blick auf unsagbar kleine, große oder weit entfernte Dinge fällt. Wer sich jemals gefragt hat, wie die Oberfläche eines Asteroiden, ein Clownfischembryo oder die Mikroben in einem Kuss aus der Nähe aussehen, erhält nun endlich die Antwort.

Für Mutchler drehten sich die wichtigsten Wissenschaftsbilder des Jahres um ein nur etwa 120 Nanometer breites Fotomotiv: SARS-CoV-2, das Virus hinter der COVID-19-Pandemie. Die Fotografen dokumentierten nicht nur die heroischen, herzzerreißenden menschlichen Reaktionen auf das Virus. Sie konnten dank einer mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Technologie, die mit schockgefrorenem Wasser und Elektronenstrahlen arbeitet, sogar das Virus selbst einfangen. „Das hat mich umgehauen“, sagt Mutchler.

Mehr als alles andere hat uns das Jahr 2020 daran erinnert, dass Wissenschaft nicht nur eine Ansammlung faszinierender Fakten oder brandneuer Technologien ist: Sie ist eine Möglichkeit, die Welt um uns herum zu verstehen, in der Fortschritte – und Stolpersteine – unser aller Leben bewegen. Jedes Bild, das Mutchler in diesem Jahr ausgewählt hat, spiegelt auch die grundlegende Menschlichkeit in der Wissenschaft wider, sagt er. „Es mag so scheinen, als wäre die Wissenschaft bedroht. Aber sie durchdringt jeden einzelnen Aspekt in unserem Leben.“

Seit mehr als zwei Jahrzehnten untersucht der Paläontologe Lawrence Witmer von der University of Ohio gefrorene Tierkadaver – hier ein Siam-Krokodil – im CT-Scanner des Ohio O'Bleness Hospital. Diese neuen Daten haben dazu beigetragen, eine Revolution im Verständnis über ausgestorbene Dinosaurier auszulösen.

Bild Paolo Verzone, National Geographic

In einem ehrgeizigen Unterfangen berührte die NASA-Raumsonde OSIRIS-REx am 20. Oktober den Asteroiden Bennu. Die Sonde sammelte eine Materialprobe und flog nur Sekunden später wieder ab – im Gepäck Gestein und Staub, die aus der Zeit der Geburt des Sonnensystems stammen.

Bild NASA/GODDARD/UNIVERSITY OF ARIZONA

Die Kapsel des japanischen Raumschiffs Hayabusa2 liegt nach der Landung am 6. Dezember im australischen Outback neben ihrem Wiedereintrittsfallschirm. Im Inneren der Kapsel befanden sich 100 Milligramm Gestein und Staub, die Hayabusa2 im Juli 2019 vom erdnahen Asteroiden Ryugu eingesammelt hatte.

 

Bild JAXA

Am 2. August trafen Unterstützungsteams im Golf von Mexiko ein, um das SpaceX Crew Dragon-Raumschiff Endeavour kurz nach seiner Landung zu bergen. An Bord befanden sich die NASA-Astronauten Robert Behnken und Douglas Hurley. Endeavour ist das erste kommerziell gebaute und betriebene Raumfahrzeug, das Astronauten zur und von der Internationalen Raumstation bringt.

Bild Bill Ingalls, NASA

In der Ausgabe vom Januar 2020 untersuchte National Geographic, wie die Billionen von Mikroben, die in und auf uns leben, uns beeinflussen. Dieses bunte und strukturreiche Bild zeigt eine blühende Mikrobenkolonie, die aus einer Probe von den Lippen einer Frau kultiviert wurde. Menschen, die sich oft küssen, entwickeln Ähnlichkeiten in ihren oralen Mikrobiomen.

Bild Martin Oeggerli, National Geographic (Festgehalten mit Rasterelektronenmikroskop)

Einige Robotiker bauen Maschinen, die den Menschen imitieren und ihm im Detail ähneln. Ein Beispiel dafür ist Harmony, ein ausdrucksstarker sprechender Kopf mit künstlicher Intelligenz, der an einer Sexpuppe aus Silikon und Stahl befestigt ist.

Bild Spencer Lowell, National Geographic

Dank der mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Mikroskoptechnik Kryo-EM konnten Forscher des englischen MRC Laboratory of Molecular Biology 2D-Scheiben von SARS-CoV-2 ablichten. Computer kombinierten dann Tausende dieser Querschnitte zu einem 3D-Modell des Coronavirus – ein wichtiger Schritt für die Herstellung sicherer Impfstoffe.

Bild Zunlong Ke, Lesley Mckeane, & John Briggs, MRC Laboratory of Molecular Biology

Eine Abfolge schwarzer Punkte vor einer glühenden Scheibe – so erschien der Transit der Internationalen Raumstation vor der Sonne für Beobachter im US-Bundesstaat Virginia. Am 2. November 2020 feierte die ISS 20 Jahre der durchgehenden menschlichen Besiedlung: ein Meilenstein der Weltraumforschung.

Bild Joel Kowsky, NASA

Die Schmelzöfen im Stahlwerk von SSAB America in Montpelier, Iowa, sind elektrisch und sollen nach Angaben des Unternehmens spätestens ab 2022 mit erneuerbarer Energie beheizt werden. Die Eisen- und Stahlindustrie, die normalerweise auf Kohle angewiesen ist, ist derzeit für etwa 7 Prozent der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich.

Bild David Guttenfelder, National Geographic

Während einer Operation im Harborview Medical Center von UW Medicine in Seattle spielt der Patient Brent Bauer ein Virtual-Reality (VR)-Spiel namens SnowWorld, um seine Schmerzen zu lindern. Bauer, der sich bei einem Sturz aus dem 2. Stock mehrere Knochen gebrochen hatte, wurde zuvor ohne VR ein Stabilisierungsstift aus seinem Becken entfernt. „Die Schmerzen wurden sehr heftig“, erzählte er. Der andere Stift wurde entfernt, während er in das VR-Spiel vertieft war. „Es war eine sehr angenehme Ablenkung“, sagte er, „und die Schmerzen waren viel weniger.“

Bild Craig Cutler, National Geographic

Wissenschaftler versuchen immer noch, den Ursprüngen von SARS-CoV-2 auf die Spur zu kommen, und die Große Hufeisennase kommt als möglicher Wirt infrage. Dieses konservierte Exemplar von Rhinolophus ferrumequinum befindet sich in der Sammlung des Natural History Museum of Los Angeles County und wurde 1921 in Usbekistan gesammelt.

Bild Craig Cutler, National Geographic

Einem Probanden wird ein gekühlter COVID-19-Impfstoff injiziert, der an der University of Oxford entwickelt wurde. Der Fotograf benutzte eine Wärmebildkamera, um zu verdeutlichen, dass die Körpertemperatur auf das Vorhandensein einer Coronavirusinfektion hinweisen kann. Die Temperaturen werden in einen Farbverlauf umgewandelt, der von kühlem Blau bis zu warmem Orange reicht.

Bild Giles Price, National Geographic

Der Fotograf Daniel Knop hat fünf Bilder eines Clownfischembryos nebeneinandergelegt, um die Entwicklungsstadien des Embryos zu veranschaulichen – von wenigen Stunden nach der Befruchtung bis zu Stunden vor dem Schlüpfen. Das Bild gewann den zweiten Platz im 46. jährlichen Small World Photomicrography-Wettbewerb von Nikon.

Bild DANIEL KNOP, NATUR UND TIER-VERLAG NTV; NIKON SMALL WORLD

Der Arzt Gerald Foret setzt eine Schutzmaske auf, bevor er COVID-19-Patienten im Krankenhaus Our Lady of the Angels in Bogalusa in Louisiana behandelt.

Bild Max Aguilera-Hellweg, National Geographic

Der Neurowissenschaftler Vitaly Napadow von der Harvard Medical School und dem Massachusetts General Hospital untersucht, wie das Gehirn Schmerzen wahrnimmt. Dazu verwendet er Elektroenzephalographie, um die Gehirnwellenmuster von Patienten mit chronischen Schmerzen im unteren Rückenbereich aufzuzeichnen.

Bild Robert Clark, National Geographic

Mitten in einem Lavafeld auf der isländischen Halbinsel Reykjanes beherbergt dieses CO2-negative Gewächshaus bis zu 130.000 Gerstenpflanzen, die in vulkanischem Bimsstein wachsen. Orf Genetics züchtet das genmanipulierte Getreide, um menschliche Wachstumsfaktoren herzustellen, die z.B. in Kosmetika zur Hautverjüngung eingesetzt werden. Geothermische Energie und Wärme werden vom benachbarten Kraftwerk Svartsengi geliefert.

Bild Luca Locatelli, National Geographic

Da er keine brauchbare Vene in seinem Arm finden konnte, bat Fernando Irizarry einen Bekannten, ihm eine Mixtur aus entsorgten Medikamenten in den Hals zu spritzen. Wie bei vielen Menschen begann auch Fernando Irizarrys Opioidabhängigkeit mit Schmerzmitteln, die er nach einem Unfall einnahm. Er lud den Fotografen David Guttenfelder ein, sein Leben auf der Kensington Avenue in Philadelphia zu dokumentieren – als Teil einer Reportage über Schmerzen in der Januar-Ausgabe.

Bild David Guttenfelder, National Geographic

Fünf Scharlachkopfspechte (Campephilus robustus) füllen eine Schublade in den Sammlungen des Argentinischen Museums für Naturwissenschaften in Buenos Aires. Museen tragen dazu bei, die moderne biologische Vielfalt zu dokumentieren – und die Geschichte, die ihre Sammlungen erzählen, ist besorgniserregend. Im Jahr 2018 berichtete Birdlife International von einem 40-prozentigen Rückgang der weltweit 11.000 Vogelarten.

Bild Craig Cutler, National Geographic

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