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Kartografie:Die schönsten Karten, die der Wissenschaft helfen

Ein Punkt für jeden Amerikaner, ein Strich für zwanzig Höhenmeter und Farbe für den Mond: Mit kreativen Mitteln visualisieren Wissenschaftler heute ihre Daten. Einige der spannendsten Kartenprojekte im Überblick.

Von Christoph Behrens

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Quelle: Cooper Center / Univ. Virginia

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Schmelztiegel der Kulturen

Wir haben für Sie einige der visuell beeindruckendsten wissenschaftlichen Karten gesammelt. Im Artikel selbst sehen Sie von den Projekten einen Screenshot. Die meisten der Karten sind jedoch interaktiv, Sie können Detailstufe und Ort meist nach Belieben ändern. Daher finden Sie unter jedem Bild auch den Link zum Projekt.

308 Millionen Punkte, einer für jeden Amerikaner: Das ist die Idee der "Racial Dot Map" der University of Virginia. Da sie die Gesellschaft der USA in ihrer Vielfalt abbilden soll, ist jeder ethnische Hintergrund in einer anderen Farbe dargestellt - blaue Punkte für weiße Amerikaner, grüne für Afroamerikaner, rot für Asiaten, orange für Latinos, braun für amerikanische Ureinwohner und andere. Beeindruckend ist ...

Link: http://demographics.coopercenter.org/DotMap/index.html

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Quelle: Cooper Center / Univ. Virginia

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... die enorme Auflösung des Projekts. Als kleinste geografische Einheit nutzen die Wissenschaftler Bezirke der US-Volkszählung von 2010, auf deren Daten die Karte beruht. So lässt sich in New York etwa leicht Chinatown anhand des roten Bereichs ausmachen, in dem viele asiatischstämmige Bürger leben. Die Karte hilft Sozialwissenschaftlern und Stadtplanern zu verstehen, wie Gemeinschaften zusammenwachsen - und was sie trennt. Ein Beispiel: In der Gegend um die Großen Seen im Bundesstaat Michigan finden sich in der Nähe der Stadt Sault Ste. Marie zwei kleine, fast durchwegs grüne Flecken. Es sind Gefängnisse, in denen sehr viele Schwarze einsitzen (hier und hier finden Sie die Lage und die Namen der Einrichtungen zur Navigationshilfe).

Link: http://demographics.coopercenter.org/DotMap/index.html

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Quelle: Aitor García Rey / CartoDB

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Feuerinsel für die Hosentasche

Island ist eine Insel voller Gegensätze: heiße Geysire inmitten von eisigen Gletschern. Hafenstädte wie Reykjavik, und 2000 Meter hohe Berge. Diese Extreme fängt die Karte des Designers Aitor García Rey ein. Mithilfe von frei zugänglichen Daten, unter anderem von der Weltraummission GLIMS (Global Land Ice Measurements from Space), setzte Rey eine extrem genaue topografische Karte der Insel zusammen. Jeder Zwischenraum zweier Linien repräsentiert einen Höhenunterschied von etwa 20 Metern. Mithilfe der Daten entwarf Rey ein Notizbuch mit den Konturen der Insel.

Link: http://iceland.cartodb.com/tables/iceland/embed_map?title=true&description=true&search=false&shareable=false&cartodb_logo=true&sql=

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Quelle: EMAPS / Valarakis, Jang / Climaps.eu

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Die Spur der Kontroversen

Die Macher von Climaps.eu nur Kartenzeichner zu nennen, wäre krass untertrieben. So liebevoll, wie diese Gruppe Wissenschaftler mit Daten umgeht, müsste man sie eher Datenkünstler nennen. Welche Regionen in Deutschland sind von der Erderwärmung bedroht? Wie verläuft eine UN-Klimaschutz-Debatte? Welcher Forscher wird mit seiner Arbeit finanziell gefördert? An solch komplexe Fragen wagen sich die Datenforscher heran, auch mit finanzieller Hilfe der EU.

"Wir wollen die digitalen Spuren sichtbar machen und so versuchen, die Kontroversen und Debatten in einer Gesellschaft abzubilden", erklärt Tommaso Venturini vom Médialab der Universität Sciences Po Paris, einer der Köpfe des Projekts. So enthalten einige der Visualisierungen auch Widersprüche - wie etwa die Karte, welche Region wem zufolge wie bedroht vom Klimawandel ist (Deutschland gilt zugleich als meistgefährdet und gering gefährdet). Man sollte vor den Kontroversen keine Angst haben, sondern Nutzen aus ihnen ziehen, sagt Venturini,. "Es ist völlig normal, wenn Experten sich widersprechen." Mit dem Projekt wollen die Forscher diese Widersprüche sichtbar machen und so politischen Entscheidungsträgern und der Öffentlichkeit die Orientierung in komplexen Themen erleichtern.

Link: www.climaps.eu

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Quelle: Openstreetmap.org

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Erkundung des digitalen Niemandslands

Viele ländliche Gebiete etwa in Afrika sind selbst im 21. Jahrhundert noch nicht kartiert, schon gar nicht digital. Um Gesundheitsprobleme vor Ort verstehen zu können oder um nach einer Naturkatastrophe Hilfseinsätze zu planen, sind gute Geoinformationen jedoch unabdingbar.

Das "Missing Maps" Projekt will diese weißen Flecken nun füllen. Die ehrenamtlichen Helfer setzen dabei auf das Werkzeug Openstreetmap.org. Als eine Art Wikipedia der Kartografie arbeiten hier allein unbezahlte Helfer mit. Dafür darf die Daten auch jeder verwenden.

Ausgangspunkt für die Kartierung eines Dorfs in Afrika sind Luftaufnahmen. Freiwillige markieren am Laptop auf diesen Bildern Straßen, Gebäude, Seen, Flüsse und weitere Merkmale, die sie mit bloßem Auge entdecken. Diese "Spur" wird ausgedruckt und an die Bewohner der Gegenden geschickt - jetzt gerade liegt der Fokus auf Westafrika, um den Ausbruch von Ebola besser nachzuvollziehen. Die Bewohner überprüfen die mit den Satellitenbildern gewonnenen rohen Karten und beschriften sie mit den lokal üblichen Begriffen, damit sie auch vor Ort nützlich sind. Auf "Missing Maps Partys" etwa in London speisen Helfer diese Infos dann wieder in das System von Openstreetmap. Nebenbei wird das Kartieren so zum sozialen Event erhoben.

Links:

www.openstreetmap.org

http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Missing_Maps_Project

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Quelle: CAO, Stanford

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Wie viel Speicherplatz hat die Natur?

Um den Klimawandel zu verstehen, muss man ihn vor allem erst einmal sichtbar machen. Wissenschaftlern der Universität Stanford gelingt das mit einer der weltweit hochauflösendsten Kohlenstoffkarten, die sie für Peru erstellt haben. Die Regenwälder des Andenstaats speichern enorme Mengen des Elements - würde es etwa durch Abholzung und Verbrennung freigesetzt, könnte das die Erderwärmung deutlich beschleunigen.

Um die Schutzwirkung zu messen, startete ein Team der US-Eliteuniversität mit einem speziellen Aufklärungsflugzeug, dem Carnegie Airborne Observatory, zwei Jahre lang zu Aufklärungsflügen über Peru. Mithilfe einer speziellen Lasertechnik und Satellitenbildern berechneten sie so die Kohlenstoffdichte auf einer Fläche von 128 Millionen Hektar.

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Quelle: CAO, Stanford

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Nun lässt sich der Beitrag Perus zum ökologischen Gleichgewicht erstmals beziffern: Rund 6,9 Milliarden Tonnen Kohlenstoff speichern die Wälder demnach insgesamt - das übersteigt etwa die jährlichen CO₂-Emissionen der USA deutlich. Die Karte, so schreiben die Autoren, "bietet eine neue Grundlage für alle Entscheidungsträger, um die Nutzung und den Erhalt der Ökosysteme zu verbessern".

Link zum Projekt: cao.stanford.edu

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Quelle: USRA / MIT / ADNET

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Der Mond in Farbe

Die meisten Bilder zeigen den Mond in Grau, Grau und noch mal Grau. Nicht so auf dieser Karte der Nasa, wo es aussieht, als wäre der Mond in einen enormen Farbtopf gefallen. Nicht die Oberfläche des Mondes schimmert, sondern seine Gravitation. Sie schwankt von Ort zu Ort sehr stark, wie die Nasa mithilfe der "Grail"-Mission entdeckt hat. Dabei umkreisten zwei Sonden den Mond in gleichem Abstand und vermaßen sein Schwerefeld. "Der Mond hat eine holprige Oberfläche und ein pummeliges Inneres", so die Erkenntnis der Nasa, die in einer hochauflösenden Karte des Gravitationsfeldes mündete. Damit ...

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Quelle: NASA's Scientific Visualization

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... gelang es Forschern auch erstmals, den Ursprung des Oceanus Procellarum zu klären, den als "Ozean der Stürme" bekannten größten aller Mondkrater. Anders als bislang vermutet sei er nicht durch einen Einschlag eines Meteoriten geformt worden, erklärten die Autoren einer Studie in Nature. Vielmehr hätten innere Kräfte die Region vor Milliarden Jahren durchgeknetet und so den Krater erzeugt.

Link: http://svs.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/details.cgi?aid=4014

© Süddeutsche.de/lala

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