Der Fotograf David Liittschwager schnorchelte langsam über gezackte Korallen in einer flachen Lagune der Insel Mo'ore'a, zehn Meilen von Tahiti entfernt. Bunte Unruhen tropischer Fische zerstreuten sich, als er sich näherte. Seeanemonen tanzten in der Strömung. Lüttschwager hielt einen fußbreiten Würfel aus grünen Kunststoffrohren mit offenen Seiten. Es war ein Würfel seiner eigenen Erfindung.
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Irgendwo in dieser wimmelnden Lagune würde er genau den richtigen Platz finden, um seinen Würfel zu platzieren. Der perfekte Ort, an dem so viele Arten wie möglich an einem Tag und in der Nacht durch einen einzigen Kubikfuß wandern würden.
Was wäre, wenn Sie jeden letzten kleinen Organismus durchforsten würden, der an einem Tag lebt oder einen einzigen Kubikfuß Raum durchquert? Auf einem Korallenriff? In einem Wald? Wie viele Arten würden Sie finden?
Diese Frage wollte Lüttschwager beantworten - und fotografieren. Er hatte die Idee eines Biowürfels; sein vorgeschlagener Standard für die Probenahme der Artenvielfalt. Ein 12-Zoll-Würfel, den er an einem Ort platzierte und lange genug beobachtete, um alles darin zu katalogisieren. Er begann auf Mo'ore'a, hat aber seitdem seine Biocube-Methode an vielen Orten auf der ganzen Welt angewendet.
Als Hunderte von Wissenschaftlern aus der ganzen Welt nach Mo'ore'a gekommen waren, um zu versuchen, alle Arten zu dokumentieren, die das üppige tropische Paradies beherbergte. Sie verbrachten fünf Jahre und fanden insgesamt rund 3.500 Arten. Doch dann tauchte Lüttschwager 2009 mit seinem ersten Biowürfel auf und fand 22 weitere, die sie verpasst hatten - in einem einzigen Kubikfuß Raum.
Periphylla sp., Quallen, Davidson Seamount West, vor der kalifornischen Küste. (David Liittschwager) 
Pantachagon Haeckeli, Qualle, Davidson Seamount West, vor der kalifornischen Küste (David Liittschwager) 
Cyerce Nigricans, Sacaglossan Seeschnecke, Leuchtturmriff, Moorea, Französisch-Polynesien (David Liittschwager) 
Neocirrhites armatus, Flame Hawkfish, Tamae Reef, Mo'ore'a, Französisch-Polynesien (David Liittschwager) 
Trapezia speciosa, Wachkrebs, Tamae Reef, Moorea, Französisch-Polynesien (David Liittschwager) "Ja, es ist eigentlich eine schöne kleine Geschichte", sagt Lüttschwager. „Es entstand aus einem Gespräch zwischen mir und meiner Partnerin Suzie Rashkis. Ich versuche nur herauszufinden, wie viel Leben in einem kleinen Ort vorkommen kann. Wie machst du das? Es ist eine Übung, Grenzen zu definieren. “
Er fotografierte mehr als 350 einzigartige Arten von diesem einzigen Kubikfuß Raum in der Lagune und hielt nur an, weil ihm die Zeit ausgegangen war, nachdem er eine zweiwöchige Expedition auf einen Monat ausgedehnt hatte. "Wir denken, es gab ungefähr tausend Arten", sagt er.
Wissenschaftler verwenden viele verschiedene Probenahmemethoden, um die Verteilung des Lebens auf der Erde zu untersuchen, doch der Ansatz von Liittschwager ist einzigartig. Durch die Zusammenarbeit mit Christopher Meyer, einem Forschungszoologen am Smithsonian National Museum of Natural History, gelangte er zu einer Erkundungsmethode, die sowohl Kunst als auch Wissenschaft dient und gleichzeitig dramatisch eng und breit ist.
Anstatt auf einer großen Fläche nach allen Schnecken, Vögeln usw. zu stöbern, beschränken sich Liittschwager und Meyer ihre Beobachtungen auf den Würfel und fotografieren, zählen und katalogisieren jede sichtbare Lebensform eines Zweigs des Tierreichs, aber nur innerhalb der Grenzen dessen, was innerhalb eines Zeitraums von 24 Stunden durch den einzelnen Kubikfuß geht.
Und vielleicht fehlen ihnen noch einige der kleinsten Kreaturen, da Mikroskope aufgrund des Arbeitsaufwands, der die Tiere zählt, die bereits mit bloßem Auge sichtbar sind, selten eingesetzt werden. Sie haben ihre Methode an Orten auf der ganzen Welt angewendet, die von Südafrika über Belize bis zur National Mall in Washington DC reichen. Biocubes können an Land, zu Wasser oder sogar in der Luft eingesetzt werden.
Ein Biowürfel, der auf dem Tamae-Riff vor der Pazifikinsel Mo'ore'a platziert wurde. (David Liittschwager) Die genauen Standorte der Biowürfel werden sorgfältig ausgewählt. "Wenn Sie ein Außerirdischer wären, der nach Leben auf der Erde sucht, und dies war Ihr einziger Ort, an dem Sie es nutzen könnten, wo würden Sie es ablegen, um viele Lebensformen zu entdecken?", Fragt Meyer. „Aber wenn Sie es statistischer machen würden, wäre es zufälliger? Es hängt von Ihren Zielen ab. Davids Ziel ist es, das Meiste vor der Kamera festzuhalten. Deshalb verbringen wir viel Zeit mit der Suche nach einem Ort, der erstaunlich sein wird. “
Die Kollaborateure geben zu, dass die Größe leicht willkürlich ist. "Ein Kubikfuß kam auf, nur weil es für Amerikaner eine vertraute Größe ist", sagt Lüttschwager und fügt hinzu, dass das metrische System einige Größenprobleme aufwies.
"Ein Kubikmeter wäre eine unüberschaubare Stichprobengröße", sagt er. Die 7, 48 Gallonen Wasser in einem Kubikfuß sind im Vergleich zu den 220 Gallonen in einem Kubikmeter handhabbar. „Sieben Gallonen Wasser, mit denen du umgehen kannst. Sie können es abholen. In einer vertrauten, erkennbaren Maßeinheit. “Erhebungen über eine bestimmte Lebenskategorie in einem bestimmten Gebiet sind weit verbreitet. Wissenschaftler können alle Pflanzen oder Insekten in einem Umkreis von etwa einem Meter indizieren. Der Biocube-Ansatz bietet jedoch das Ziel, alles zu identifizieren.
Lüttschwagers Fotografien sind oft atemberaubend. In vielen Fällen ist er wahrscheinlich der erste Fotograf, der versucht, ein künstlerisches Bild seiner Motivspezies aufzunehmen. „Er schafft es, diesen Kreaturen Persönlichkeit zu verleihen - sogar einem flachen Wurm!“, Sagt Meyer. „Er gibt den Namen Gesichter, und ich gebe den Gesichtern Namen. Eine Ausstellung mit dem Titel "Life in One Cubic Foot" von Liittschwager ist ab dem 4. März 2016 im National Museum of Natural History in Washington DC zu sehen.
Die Besucher sehen die Fotografien von Liittschwager sowie Modelle von Geräten zum Aufstellen und Analysieren von Biowürfeln. Videos werden ihre Prozesse demonstrieren.
Die Schüler entnehmen Proben aus einem Biowürfel in Kalifornien. (David Liittschwager) 
Eine Welt in einem Kubikfuß: Porträts der biologischen Vielfalt
Der Kubikfuß ist eine relativ winzige Maßeinheit im Vergleich zur ganzen Welt. Bei jedem Schritt stören wir und bewegen uns durch Kubikfuß für Kubikfuß. Aber siehe, der Kubikfuß in der Natur - von Korallenriffen über Nebelwälder bis hin zu Gezeitentümpeln - selbst in diesem begrenzten Raum können Sie die Vielzahl von Kreaturen sehen, die ein lebendiges Ökosystem ausmachen.
KaufenWährend jeder wilde Ort wahrscheinlich Hunderte von Arten in einem Kubikfuß beherbergt, gab es einige Enttäuschungen. "Ein Typ hatte einen in einem Maisfeld im Mittleren Westen gemacht und nur sechs Arten gefunden", sagt Meyer. Durch den intensiven Einsatz von Herbiziden und Pestiziden wurde der Lebensraum bewusst zu einer Brache für alles andere als Mais (was zu Problemen für die Gesundheit des Bodens führen kann).
„Für diese Ausstellung haben wir versucht, uns in der National Mall umzuschauen, um allen zu zeigen, dass man nicht zu diesen abgelegenen tropischen Orten muss, um Artenvielfalt zu finden. . . . Wir sind also in der Mall, aber hier ist alles so geregelt. “Die Artenvielfalt war zu gering, um überhaupt fotografiert zu werden.
Im Central Park in New York waren die Ergebnisse hingegen nicht so schlecht. Im Hinterland fanden sie in einem Fluss in der Nähe von Rochester eine noch höhere Artenvielfalt. Tennessees Duck River bot einige der höchsten Artenvielfalt in Nordamerika. Sie müssen nicht den ganzen Weg zu einem Korallenriff oder Regenwald gehen, um auf einem Quadratmeter Vielfalt zu finden.
Zu Beginn beobachten Liittschwager und Meyer in der Regel aus der Ferne (oder mit einer Videokamera), welche leicht sichtbaren Kreaturen sich in einem auf dem Land oder im Wasser liegenden Biowürfel bewegen - Vögel, Fische, Säugetiere, Amphibien. „Wirbeltiere sind sehr mobil“, sagt Meyer. Die meisten von ihnen gehen, bevor eine Probe von Erde, Korallen oder Bodensubstrat aus einem Fluss entfernt werden kann. Beispiele für diese Arten werden von Spezialisten (wie Ornithologen, die bereits Vögel für ihre eigene Forschung gebändert haben) beschafft und vor ihrer Freilassung fotografiert. Selbst die winzigen Arten, die auf einem Tisch in Tassen sortiert werden müssen, können enorme Herausforderungen darstellen, da Lüttschwager versucht, sie zu dokumentieren.
"Ich meine, man berechnet die Beschleunigung, die Athletik einiger kleiner Kreaturen, die Geschwindigkeit, mit der sie sich über den Rahmen [der Kamera] bewegen können, übertrifft größere Kreaturen bei weitem", sagt Lüttschwager. „Ein kleiner Springschwanz kann sich zehnmal schneller über den Rahmen bewegen als ein Gepard. In einer Zehntelsekunde das Hundertfache Ihrer Körperlänge erreichen? Das ist eine Geschwindigkeit, die nichts Größeres kann. “
Sobald die Sammelphase beginnt, wird das Timing wesentlich. Das Ökosystem hört nicht auf zu arbeiten, nur weil es zu einem Feldlabor transportiert wurde. "Normalerweise gibt es eine Menge Tassen, weil man die Dinge voneinander trennen will, damit sie sich nicht streiten", sagt Meyer. Viele Probanden versuchen immer noch, sich gegenseitig zu essen. „An dem Tag, an dem wir den Kubikfuß extrahieren, wissen wir, dass es drei oder vier Tage dauern wird. Wir wissen, was die verschiedenen Tiere brauchen. Sind sie langlebig? So können Sie priorisieren, welche Kinderhandschuhe und schnelle Aufmerksamkeit benötigen. “Insekten erhalten ein angefeuchtetes Tuch, um die Feuchtigkeit zu bewahren. Einige Krabben, kleine Tintenfische und Wasserschnecken benötigen möglicherweise häufigen Wasserwechsel, um gesund zu bleiben.
Die Biocube-Methodik kann mehr als ein Vehikel für die Kunst werden. Meyer und die Smithsonian Institution arbeiten an der Entwicklung eines Online-Systems zur Eingabe, Weitergabe und Verfolgung des Inhalts von Biowürfeln aus der ganzen Welt.
"Dies sind die biologischen Äquivalente von Wetterstationen", sagt Meyer. "Smithsonian war eigentlich die Organisation, die den National Weather Service gründete." 1849 begann Smithsonian, Telegrafenfirmen Wetterinstrumente zur Verfügung zu stellen, um ein Beobachtungsnetzwerk aufzubauen. Berichte wurden per Telegraph an Smithsonian zurückgeschickt, wo Wetterkarten erstellt wurden. „Wir haben jetzt die Technologie, mit biologischen Daten dasselbe zu tun“, sagt Meyer. „Diese Biowürfel sind kleine biologische Monitore. Genauso wie der Wetterdienst dies der Welt zur Verfügung gestellt hat, können wir dasselbe tun. “
In der Zwischenzeit hat das Naturhistorische Museum mit Q? Rius, einem preisgekrönten Bildungsprogramm, eine Online-Erfahrung zusammengestellt, um Lehrer, Schüler und neugierige Menschen jeden Alters dazu zu ermutigen, ihre eigenen Biowürfel in ihren eigenen Hinterhöfen zu erkunden.
"Es ist wirklich aufregend. Langeweile kommt nie auf “, sagt Meyer. Ob Ihr Garten zufällig in Rochester oder in Südafrika liegt. "Sie werden jedes Mal etwas anderes sehen."
Anstatt dass zukünftige Sammlungen im Museum auf taxonomischen Gruppierungen basieren, beabsichtigt Meyer, eine Bibliothek mit Biocube-Daten zu erstellen, die zukünftige Wissenschaftler untersuchen können. „Wir müssen überdenken, wie wir mit Kollektionen umgehen. Woher wissen wir, wie vergangene Ökosysteme ausgesehen haben? Auf diese Weise erfassen wir ganze Communities. Es sind große Veränderungen am Horizont. “
"Das Leben in einem Kubikfuß" ist ab dem 4. März und das ganze Jahr über im National Museum of Natural History in Washington, DC, zu sehen. Pädagogen und Studenten finden weitere Informationen zum Biocube-Projekt bei Q? Rius.
