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Full text of "ABADY_Yemen_Archaeology_2_8"

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archAologische berichte 
aus dem yemen 



BAND VI 



GEORGE C 



VAILLANT 



BOOK FUND 





MUSEUM LIBRARY 
UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA 



ARCHAOLOGISCHE BERICHTE AUS DEM YEMEN 

BAND VI 



DEUTSCHES ARCHAOLOGISCHES INSTITUT SANA' 



ARCHAOLOGISCHE BERICHTE 
AUS DEM YEMEN 



BAND VI 
1993 



VERLAG PHILIPP VON ZABERN • MAINZ AM RHEIN 




DEUTSCHES ARCHAOLOGISCHES INSTITUT SANA' 



ANTIKE TECHNOLOGIE - DIE 

SABAISCHE WASSERWIRTSCHAFT 

VON MARIB 



HERAUSGEGEBEN VON 
JURGEN SCHMIDT 



TEIL 2: 

BODENKUNDLICHE UNTERSUCHUNGEN 
IN DER OASE MARIB 

VON 

WINFRIED WAGNER 



1993 
VERLAG PHILIPP VON ZABERN • MAINZ AM RHEIN 



XIV, 99 Sciten mil 41 Abbildungen, 10 Tafeln mit 25 Abbildungen 



Die Deutsche Bibliothek - C/P-Einheitsaufnahme 

Archaologische Berichte aus dem Yemen f Deutsches Archaologisches 
Institut San'a'. - Mainz am Rhein : von Zabern. 
Erscheint unregelmaflig. - Aufnahme nach Bd- 4 (1987) 



Bd 



ISSN 0722-9844 
6. Antike Technologie. 



Teil 2. Bodenkundlichc Untersuchungen in der Oase Marib. - 1993 

Antike Technologie : die sabaische Wasserwirtschaft von Marib / 

Deutsches Archaologisches Institut San'a'. 

Hrsg. von Jiirgen Schmidt. - Mainz am Rhein : von Zabem. 

NE: Schmidt, Jurgen [Hrsg. J: Deutsches Archaologisches Institut (Berlin) /Abtcilung ($an'i' v 

Teil 2. Bodenkundliche Untersuchungen in der Oase Marib / 

von Winfried Wagner. - 1993 

(Archaologische Berichte aus dem Yemen , Bd 61 

ISBN 3-8053-13*3-2 

NE: Wagner. Winfried 



UNIVERSITY 

OF 

PENNSYLVANIA 

LIBRARIES 



© 1993 by Philipp von Zabern. Main/ am Rhein 
ISBN 3-8033-1363-2 

Alle Rcchtc. insbesonderc das der Uhcrsct/ung in frcnule Sprachcn. vorbchallcn. 

Ohne ausdrikklichc Gcnchmigung des Vcrlagcs ist es .inch nicht gcsianci. dieses Huch odcr Tale team 

auf pholomcchanischem Wegc (Pholokopie, Mikrnkopicl ED \cr\ icllaltigcn 

Pnnlcil in (icrmany by Phtlipp von AiK-mi 

Printed on fade resistant and archival qualm paper (PH 7 ncutrall 



Inhaltsverzeichnis 

VORBEMERKUNG VII 

VORWORT IX 

VERZEICHNIS DER ABBILDUNGEN UND TAFELN XI 

GLOSSAR DER WICHTIGSTEN GEOLOGISCHEN UND GEOMORPHOLOGISCHEN 

AUSDRUCKE XIII 

1. EINLEITUNG 1 

1 . 1 Die Bedeutung Siidarabiens in der Antike 1 

1 .2 Forschungsstand 2 

1 .3 Problemstellung 3 

1.4 Naturraumliche Bedingungen Siidarabiens 6 

1.4.1 Geographische Position des Yemen 6 

1 .4.2 Geologie und Tektonik des siidarabischen Raumes 7 

1.4.2.1 Prakambrium 7 

1.4.2.2 Palaozoikum 7 

1.4.2.3 Mesozoikum 7 

1.4.2.4 Teniar 7 

1.4.2.5 Quartar 9 

1.4.2.6 Tektonik 10 

1.4.3 Boden des Yemen 10 

1 .4.4 Klima in Siidarabien 11 

1.4.4.1 Aktuelles Klima 11 

1 .4.4.2 Palaoklima in aquatorialer Nahe 16 

1.4.4.3 Tektonische Einfliisse auf das Klima 18 

1.5 Einflihrung in das Untersuchungsgebiet um Marib 18 

1.5.1 Geographische Lage von Marib 18 

1.5.2 Geologie des Einzugsgebietes des Wad! Dana 18 

1.5.3 Klima von Marib 21 

1.5.3.1 Aktuelles Klima 21 

1.5.3.2 Palaoklima im Einzugsgebiet des Wad! Dana 21 

1 .5.4 Rezente Verwitterung im Einzugsgebiet des WadI Dana 23 



VI INHALTSVERZEICHNIS 






1.5.5 Sedimentakkumulation vor Aufnahme der anthropogenen Bewasserung 23 

1.5.6 Ermittlung der Machtigkeit der Oasenablagerungen 24 

1 .5.6. 1 Untersuchungsverfahren 25 

1.5.6.2 Ergebnis der seismischen Untersuchungen 29 

1.5.7 Erosion 33 

1.5.8 Auswirkungen der tektonischen Bewegungen auf den Oasenbetrieb 37 

2. SEDIMENTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN DER ANTHROPOGENEN 
ABLAGERUNGEN DER SABAISCHEN BEWASSERUNGSKULTUR 39 

2.1 Sedimentablagerungen im Stauraum 39 

2.2 Sedimentation in den Kanalen 41 

2.3 Sedimente der bewasserten Feldflachen 43 

2.4 Zielsetzung der Sedimentuntersuchungen 44 

2.5 Resultate der verschiedenen Laboruntersuchungen 45 

2.5.1 Salzgehalt (Chloride) 45 

2.5.2 pH-Wert 46 

2.5.3 Kalkgehalt 46 

2.5.4 Humusgehalt 47 

2.5.5 Lagerungsdichte 48 

2.5.6 Nutzbare Feldkapazitat 48 

2.5.7 K r Wert 49 

2.5.8 Radiokohlenstoffbestimmung (C l4 -Methode) 50 

2.5.9 Pollenanalyse 53 

2.5.10 Schwermineralanalyse 54 

2.6 Beschreibung und KorngroBenanalysen der Nord- und Siidoasenprofile 56 

2.6. 1 Profil 1 57 

2.6.2 Profil 2 61 

2.6.3 Profil 3 63 

2.6.4 Profil 4 66 

2.6.5 Profil 5 69 

2.6.6 Profil im Hauptverteiler 70 

2.6.7 Profil 6 71 

2.6.8 Profil 7 73 

2.6.9 Profil 8 74 

2.6. 10 Profil 9 76 

2.7 Zusammenfassende Beschreibung der Bewasserungssedimcnte 78 

3. ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE 81 

3.1 Entwicklung der westlichen Siidoase (aufgrund der Sedimentuntersuchungen) 81 

3.2 Entwicklung der westlichen Nordoase (aufgrund der Sedimentuntersuchungen) 84 

3.3 Die Entwicklung des Wadi Gufayna 90 

3.4 Datierung und Bctriebsdauer der sabaischen Wasserkultur 92 

3.5 Ursachen fur den Verfall der antikcn Wasserkultur Marib 95 

TAFELN 1-10 



Vorbemerkung des Herausgebers 



Winfried Wagner hat sich im Zusammenhang mit seinen geologischen und geomorphologischen Unter- 
suchungen an den antiken Oasen von Marib als erster der Datierungsfrage angenommen. Sein Haupt- 
kriterium ist dabei die Altersbestimmung aufgrund der Sedimentmachtigkeiten und der daraus resul- 
tierenden Sedimentationsrate, ein aus den Uberflutungsintervallen gewonnenes arithmetisches Mittel. 
Mit herangezogen wurden auch andere Analyseverfahren, die aber eine sekundare Rolle spielen. Bei 
seinen neuerlichen Forschungen hat sich W. Wagner ausschliefilich auf Radiokarbon-Tests gestiitzt, 
wofiir bislang allerdings noch keine Ergebnisse vorliegen. 

W. Wagner hat bei seiner Methode historische Fixpunkte eingegliedert, um feststehende Daten als 
Ausgangsstationen zu benutzen, und gelangt zu erstaunlich hohen Werten. DaB bereits im 3. Jahrtausend 
v. Chr. in Marib eine geregelte kunstliche Bewasserung existiert habe, ist schon von Brunner vermutet 
worden. Wagner setzt die beiden monumentalen wassertechnischen Bauanlagen, Bau A und Bau B, in 
die Mitte resp. zweite Halfte des 3. vorchristlichen Jahrtausends. Eine solche Zeitstellung erscheint 
angesichts der jiingeren Forschungsergebnisse bei prahistorischen Grabungen anderer Nationen durch- 
aus nicht befremdlich. Dennoch miissen wir wohl bei dem gesamten Komplex der Altersbestimmung 
siidarabischer Kulturguter in Rechnung stellen, dafi bei alien bisherigen Resultaten das letzte Wort noch 
nicht gesprochen ist. 

Sanaa 1993 J. S. 



Vorwort 



Fur die Unterstiitzung der vorliegenden Arbeit mochte ich meinen herzlichen Dank aussprechen: 
Herrn Prof. Dr. H. Zakosek fur die Themenstellung, die fortlaufende fachliche Betreuung und Diskus- 
sionsbereitschaft, 

Herrn Prof. Dr. W. Meyer fur die freundliche Ubernahme des Korreferates, 

den Mitarbeitern des Lehrstuhls fur Landwirtschaftlichen Wasserbau und Kulturtechnik sowie des 
Institutes fur Bodenkunde, deren Unterstiitzung ich in Anspruch nehmen konnte, 
insbesondere Herrn Dipl.-Ing. M. Schaloske, der die Arbeit durch Gesprachsbereitschaft und fachliche 
Anregungen gefordert hat. 

Die Untersuchungen wurden im Rahmen des von der Stiftung Volkswagenwerk dankenswerterweise 
unterstutzten Forschungsvorhabens „Antike Technologie" durchgefuhrt. 

Herrn Prof. Dr. J. Schmidt vom Deutschen Archaologischen Institut als Leiter des Forschungsprojektes 
und Herrn Prof. Dr. H. Radermacher vom Lehrstuhl fur Landwirtschaftlichen Wasserbau und Kultur- 
technik als Leiter der naturwissenschaftlichen Sektion sage ich ebenfalls meinen Dank an dieser Stelle. 
Allen Angehorigen des Institutes fur Bodenkunde danke ich herzlich fur die angenehme Zusammen- 
arbeit. 



Verzeichnis der Abbildungen und Tafeln 



ABBILDUNGEN 

1 Lageplanskizze des groBen Dammes von 
Marib und der alteren Wasserwirtschafts- 
bauten im WadI Dana 

2 Geologische Formationen Arabische Republik 
Yemen 

3 Luftstromung iiber Arabien im Sommer 

4 Luftstromung iiber Arabien im Winter 

5 Hohendiagramm Hodeida-Sana'a'-Marib 

6 Die Klimazonen des Yemen 

7 Niederschlagsverteilung und Lage des Ein- 
zugsgebietes des WadI Dana 

8 Klimawechsel im Sudan von 20000 BP bis 
heute 

9 Geologische Karte des Einzugsgebietes des 
WadI Dana 

10 Geologische Kartenskizze des Untersuchungs- 
gebietes mit der Lage wichtiger Bauten und 
Lokalitaten vor Aufnahme der Bewasserung 

1 1 Idealisierter Schnitt durch den Untergrund zur 
Veranschaulichung des Verlaufs der direkten 
und der refraktierten Welle 

12 Nordoase Schnitt 1 

13 Nordoase Schnitt 2 

14 Nordoase Schnitt 3 

15 Nordoase Schnitt 4 

16 Projektion des seismisch erkennbaren Unter- 
grundes der Schnitte 1 bis 4 

17 Lageplanskizze der Baukomplexe S 6 und S 5 

18 Beziehung zwischen der durchschnittlichen 
FlieBgeschwindigkeit in einem Gewasser und 
gleichkornigen Sedimenten 

19 Schwermineralgewichtsprozente der Sedi- 
mentbanke Profil 4 



20 Schwermineralgewichtsprozente der Sedi- 
mentbanke Profil 9 

21 Schwermineralsummendiagrammm der Sedi- 
mentbanke Profil 4 

22 Schwermineralsummendiagramm der Sedi- 
mentbanke Profil 9 

23 KorngroBenverteilung in Profil 1 

24 KorngroBenverteilung in Profil 2 

25 KorngroBenverteilung in Profil 3 

26 KorngroBenverteilung in Profil 4 

27 KorngroBenverteilung in Profil 5 

28 KorngroBenverteilung des Profils im Haupt- 
verteiler 

29 KorngroBenverteilung in Profil 6 

30 KorngroBenverteilung in Profil 7 

31 KorngroBenverteilung in Profil 8 

32 KorngroBenverteilung in Profil 9 

33 Nord-Siid-Schnitt durch die westliche Siidoase 

34 Sedimentmachtigkeiten der verschiedenen Be- 
triebsperioden in den Profilen 1 und 2 

35 Projektion der Oasenoberflache der Nordo- 
ase in eine Ebene (Abstand der einzelnen 
Schnitte 2 km) 

36 Sedimentmachtigkeiten der Betriebsperioden 
I-IV im Schnitt 1 

37 Sedimentmachtigkeiten der Betriebsperioden 
I-IV im Schnitt 2 

38 Sedimentmachtigkeiten der Betriebsperioden 
I -LIT im Schnitt 3 

39 Sedimentmachtigkeiten der Betriebsperioden 
I — III' im Schnitt 4 

40 Zuordnung der Bauwerke und Sedimente 

41 Prinzipskizze der Anlage S 6 



XII 



VERZEICHNIS DER ABBILDUNGEN UND TAFELN 




TAFELN 

1 Luftbild der Oase von Marib 

2 a Fundament des alteren Sudbaues S 3, im 

Hintergrund Siidbau S 1 
b Felsrifl im Tosbecken Siidbau S 1 
c Bruchstufe des Gabal Balaq al-Qibll am 

Steilabfall zum Becken der innerarabi- 

schen Wiiste 
d Heutiges Marib (Ansicht des Tells vom 

Wadi) 

3 Topographische Karte des Oasenuntergrun- 
des der westlichen Nordoase 

4 a Terrassenfelder im Hochland 

b Beim Erdbeben 1982 zerstortes Haus in 

Marib 
c Schnittslelle zweier tektonischer Sto- 

rungssysteme 

5 a Geschichtete Stauraumsedimente mit 

zykJischer Rotfarbung 

b Stauraumsedimente am Damm. In der 
Bildmitte ist diagonal die Steinstickung 
der wasserseitigen Dammoberflache wah- 
rend der Periode I zu erkennen 

c Kleinrippeln in einem schluffigen Kanal- 
sediment 



6 a Der westliche Oasenteil, aufgenommen 

vom Gibal Das al-Hasab 
b Lage der Sedimentprofile und Radiocar- 
bonproben 

7 a Profil P 1: rotliche Sedimente des „al- 

Mabna"-Systems iiberlagern die alteren 

Hauptverteiler-Sedimente (siehe Markie- 

rung) 
b Profil P 3: Oasenbasis mit Wechsellage- 

rung: Kies - Oasensediment (untere 

Bewasseningsterrasse) 
C Profil P 5: helle Kalkanreicherungen um 

die Schichtfugen 

8 a Sandige Ablagerungen im Hauptverteiler 
b Profil P 9 

c Substituierter Baum im Oasensediment 
d Gradierte Sedimentschichten in der Nord- 
oase 

9 a Trockenrisse mit Prismenbildungen an der 

Oberflache der Nordoase 
b Kalksteine an der Absperrung des Wad! 

Gufayna 
c Kalkgerolle auf Basalt als Beweis fiir 

Wadiverlauf 
10 Entstehung des Wad! Gufayna 






Glossar der wichtigsten geologischen und geomorphologischen 

Ausdrucke 



Bewasserungsbauwerke Die von der Arbeitsgruppe der Universitat Bonn gewahlte Bezeichnung 

N 1-N 4 der Bewasserungsbauwerke N 1-4 und S 1-6 orientiert sich an funk- 

S 1-S 6 tionellen Gesichtspunkten. Mit dem Buchstaben N gekennzeichnete 

Bauwerke bewasserten nach heutigen Erkenntnissen die Nordoase, 
solche mit S versehenen die Siidoase. Die arabischen Ziffern kennzeich- 
nen fur jeden Oasenteil die z. Z. sichtbare zeitliche Abfolge der Bewas- 
serungsbauwerke, wobei N 1 oder S 1 das jeweils jiingste Bauwerk dar- 
stellen und N 4 bzw. S 6 das jeweils alteste. Es muB allerdings darauf 
hingewiesen werden, daf) lediglich die Auslafibauwerke N 1 und S 1 
sowie N 2 und S 2 eine Funktionseinheit mit geschlossenem Damm bil- 
deten. N 4 steht in keinem funktionellen Zusammenhang mit S 4, son- 
dern liegt topographisch tiefer und ist daher alter. Aus diesem Grunde 
muflte ein von der Lage noch unbekanntes Bauwerk N 3 und wie sich 
im Verlauf der Forschungen herausstellte, ein weiteres Bauwerk N 3' 
postuliert werden. 

Dies zeigt die Schwierigkeiten bei der Festlegung einer Bezeichnung 
der Bauwerke. Wird ein zusatzliches Bauwerk entdeckt, das hohenma- 
Big zwischen zwei bereits benannten steht, miiBte die ganze numerische 
Abfolge fur die jeweilige Oasenhalfte verandert werden. 
Gleiches gilt aber ebenfalls fur die alphabetische Bezeichnung derselben 
Bauwerke durch die Mitarbeiter des Deutschen Archaologischen Insti- 
tutes. So entspricht Bau A dem Bauwerk N 4 und Bau B 1 und B 2 den 
Bauwerken S 6 und S 5. 

Die mit romischen Ziffern bezeichneten Perioden stellen die Zeitab- 
schnitte dar, wahrend derer die Bewasserung mit den korrespondieren- 
den Bewasserungsbauwerken 6 bis 1 erfolgte. 
Bewasserungsperiodenwechsel Sie kennzeichnen das Funktionsende der Bewasserungsbauwerke sowie 

der entsprechenden Bewasserungsperiode. Es folgt der Neubau der zen- 
tralen Bewasserungsbauwerke mit gleichzeitiger Dammerhohung und 
dem Neubeginn der nachfolgenden Bewasserungsperiode. 
Hierbei werden Damme bis in den Bereich des Stromstrichs gebaut. 
Das Wasserentnahmebauwerk steht am Buhnenkopf im Stromstrich. 
Deflation Dies ist die ausblasende Wirkung des Windes. 

Korrasion So nennt man die durch den vom Winde bewegten Sand bewirkte 



Bewasserungsperioden VI -I 



Buhnenprinzip 



XIV 



GLOSSAR DER WICHTIGSTEN GEOLOGISCHEN UND GEOMORPHOLOGISCHEN AUSDRUCKE 



Sayl 
Sedimentbanke 



Sedimentschichten 



Situationen I bis III 



Abschleifung und Abscheuerung von Gesteinsoberflachen. Korrasion 

und Deflation ergeben zusammen die aolische Abtragung. 

Oberflachenabflufl im Wadi zur Regenzeit 

Die Summe mehrerer Sedimentschichten wird als Sedimentbank 

bezeichnet. Sedimentbanke sind im Durchschnitt 20 bis 80 cm machtig 

(vgl. Taf. 7a). Sie sind durch deutliche, meist hellverfarbte Schicht- 

fugen voneinander getrennt. 

Hierunter werden die gradierten Ablagerungen verstanden, die mit 

einem einmaligen Bewasserungsereignis in Verbindung stehen. Sie 

besitzen eine Machtigkeit zwischen 0,6 und 9,5 mm. 

Die Situationen I bis III beschreiben die verschiedenen Verlaufe des 

Wad! Dana vor und nach der Umlenkung durch einen Basaltstrom. 



Diverse Abkurzungen 



a 


= 


annum 


BP 


= 


Before Present 


d 


= 


dies 


IS 


= 


lehmiger Sand 


uS 


= 


schluffiger Sand 


suL 


= 


sandig schluffiger Lehm 


uL 


= 


schluffiger Lehm 


U 


= 


Schluff 


sU 


= 


sandiger Schluff 


tU 


= 


toniger Schluff 


uT 


= 


schluffiger Ton 


y 


= 


year 



1. Einleitung 



1.1 DIE BEDEUTUNG SUDARABIENS IN DER ANTIKE 

Der Siidwesten der Arabischen Halbinsel war in der Antike wegen seines legendaren Reichtums als 
„Arabia felix" bekannt. So wird schon im Alten Testament im Buch der Konige berichtet, daB die 
Konigin von Saba mit kostbaren Geschenken im UberfluB zu einem Treffen mit Konig Salomon angereist 
sei. 

Die Ursache des sagenhaften Reichtums Siidarabiens lag im Handel mit Weihrauch und Myrrhe. Diese 
beiden aromatischen Baumharze gehorten zu den begehrtesten Rohstoffen der antiken Welt, weil sie von 
den Volkern bei kultischen Handlungen - eine Tradition, die auch in das Christentum Eingang gefunden 
hat - verwendet sowie zu medizinischen und pharmazeutischen Zwecken genutzt wurden. 
Da die beiden Pflanzenarten nur in raumlich begrenzten Gebieten im Suden der Arabischen Halbinsel 
und im Somaliland wachsen, besaBen die siidarabischen Staaten aufgrund ihrer geographischen Lage die 
Kontrolle iiber die KarawanenstraBen, die im Landesinneren zwischen dem Gebirge und der Wuste Rub' 
al-KhalT verliefen und auf denen auBerdem Handelsgiiter aus Afrika und Indien in die Staaten des Mittel- 
meerraumes transportiert wurden. 

Im Landesinneren sind die klimatischen Bedingungen, aufgrund der niedrigeren Durchschnittstempe- 
ratur und der geringen Luftfeuchtigkeit, fur solch lange und strapaziose Reisen wesentlich angenehmer 
als in der Kiiste des Roten Meeres. 

An den Kreuzungspunkten der Handelswege, von denen die WeihrauchstraBe die bekannteste war, ent- 
standen die Versorgungsstationen und die Hauptstadte der alten Reiche. 

Obwohl im ariden Klimabereich liegend, erlangte Marib, die am Wad! Dana gelegene Hauptstadt 
des Sabaerreiches, schon friih und fiir lange Zeit die groBte Geltung, weil dort die verschiedenen Kara- 
wanenstraBen zusammenliefen. Zudem profitierte die antike Oase Marib von ihrer Lage am Austritt des 
Wadl Dana aus dem Gebirge in das Wiistenbecken. 

Das Wadi (GroBe des Einzugsgebietes : ca. 8200 qkm) entwassert in der Regel zuweimal jahrlich wah- 
rend der beiden Regenzeiten einen groBen Teil des yemenitischen Randgebirges nach Osten zur Wiiste 
Rub' al-Khall. 

Mit den Einnahmen aus der Kontrolle der Handelswege wurde ein leistungsfahiges Bewasserungssystem 
aufgebaut, das die landwirtschaftliche Grundlage der sabaischen Kultur bildete und die Versorgung der 
Bevolkerung und der Karawanen mit Nahrungsmitteln garantierte. 

Die Aufgabe der Oase im 7. Jh., nach einer Betriebsdauer von weit iiber 2000 Jahren, kann mit dem 
Verfall des gut organisierten Gemeinwesens, der stetigen Abnahme des Bedarfs an siidarabischen 
Aromaten, dem Niedergang der bauerlichen Kultur durch die Vernachlassigung der Bewasserungs- 
systeme und dem rapiden Ruckgang des Handels auf den alten KarawanenstraBen im Binnenland in Ver- 
bindung stehen. 



2 EINLEITUNO 

Die Verschiebung der Transportwege und der damit verbundene Riickgang des Karawanenhandels auf 
der WeihrauchstraBe wurde bislang immer als Grand fur den Verfall der alten Hochkulturen am Rande 
der Wuste angefuhrt. 

Mittlerweile liegen aber Indizien vor, dafi auch natiirliche Ursachen tektonischer und/oder klimatischer 
Art zum Untergang des sabaischen Staates und der Bewasserungsanlage Marib gefuhrt haben konnen. 
Die Versorgung der Bevolkerang und der Karawanen war nach den ermittelten Ergebnissen nicht mehr 
gewahrleistet und machte die Verlagerung der Transporte auf den Seeweg notwendig. 



1.2 FORSCHUNGSSTAND 

Uber eines der bedeutendsten technischen Bauwerke der antiken Welt, den Damm von Marib, dessen 

Zerstorang etwa um 575 n. Chr. im Koran als Strafe Gottes erwahnt wird (Sure 34,15f.), sowie die 

Wasserwirtschaft und Agrikultur lagen bis 1979 nur wenige wissenschaftlich gesicherte Erkenntnisse 

vor. 

Der beriihmte Damm von Marib und die dazugehorigen, noch heute erhaltenen AuslaCbauwerke gehen 

auf das 6. Jahrhundert v. Chr. zuriick. Die beiden Bauherren der Anlage, die Mukarribe von Saba, 

Sumku'ally Yanuf und sein Sohn Yita' 'amar Bayyin, haben sich an der Siidschleuse in vier Felsinschrif- 

ten verewigt. 

Zu Beginn des Jahres 1979 nahm das Deutsche Archaologische Institut mit einer ersten Kampagne unter 

Leitung von Prof. J. Schmidt in der Umgebung von Marib die Arbeit mit Schwerpunkt „Antike Tech- 

nologie" auf. Ende 1979 folgte die zweite Kampagne. 

Wahrend der ersten beiden Kampagnen wurde ein vierteiliges Arbeitsprogramm verfolgt: 

1. Geographischer Survey. 

2. Archaologischer Survey. 

3. Terrestrische und photogrammetrische Aufnahmen der zur Wasserwirtschaft gehorenden GroBbauten. 

4. Anfangsstudien zur Bewasserungstechnik und zur Morphologie der antiken Oasen. 

Die Forschungsergebnisse sind in Band I der Archaologischen Berichte aus dem Yemen (ABADY I) 

zusammengefaBt. 

Seit der dritten Kampagne Ende 1980 verlagerte sich das Interesse auf den funktionellen Aspekt der 

Anlagen, auf die Kanalsysteme und die antiken Anbauflachen des Bewasserangssystems sowie den hinter 

dem Damm befindlichen Stauraum. 

Einen groflen Teil der Forschungen wahrend der 3. und 4. Kampagne (Ende 1981) beanspruchten die 

geomorphologischen Untersuchungen, deren Ergebnisse in ABADY II vorgestellt wurden 1 . 

Mit Hilfe dieser Untersuchungen konnte Branner Datierangskriterien aufstellen und die Art der Feld- 

bewirtschaftung ableiten. Mit der Aufnahme stratigraphischer Profile der antiken Stauraumsedimente 

unweit des Dammes wurde das Ziel verfolgt, durch relative Einordnung und detaillierte Kartierung aller 

vorhandenen Diskordanzen Ruckschliisse auf Dammbriiche und Beschadigungen zu Ziehen. 

Dank der Forderung durch die Stifrung Volkswagenwerk konnte seit 1983 eine Intensivierung der Feld- 

arbeit erreicht werden. 

Die naturwissenschaftlich-wasserwirtschaftlichen Forschungen wurden im wesentlichen auf den Bewas- 

serungsflachen der Nord- und Siidoase durchgefuhrt. 

Aufbauend auf den Ergebnissen der Forschungen des Deutschen Archaologischen Instituts wurde der 

naturwissenschaftliche Bereich dieses interdisziplinaren Vorhabens in einzelne Fachgebiete aufgeglie- 



1 U. Brunner, Die Erforschung der antiken Oase von methoden. Archaologische Berichte aus dem Yemen II, 

Marib mit Hilfe geomorphologischer Untersuchungs- 1983, 124 S. 



PROBLEMSTELLUNG 



dert. An dem Projekt beteiligte sich in der 5. (9/83 bis 1/84) und 6. (10/84 bis 2/85) Kampagne die 
Universitat Bonn unter Leitung von Prof. H. Radermacher mit den Fachern Bodenkunde, Geologie, 
landwirtschaftlicher Wasserbau und Geodasie. 



1.3 PROBLEMSTELLUNG 

Der AbfluB des gewohnlich wahrend der beiden Regenzeiten wasserfuhrenden WadI Dana bot fur die 
Bewohner des im ariden Klimabereich liegenden antiken Marib nahezu die einzige Moglichkeit, das fur 
die Landwirtschaft notwendige Wasser zu erhalten. 

Der die Natur beobachtende Mensch bemerkte sicherlich schon friih, daB in dem steinigen und unfrucht- 
baren Gebiet am Rande der yemenitischen Wiiste die Vegetation in den Sedimenten der Fliisse und Seen 
besser gedieh. Vielleicht wurden von der Zufliissen des WadI Dana kleine Schwemmkegel in das Wadi 
vorgeschuttet, die keinen ungehinderten AbfluB mehr erlaubten. So konnten natiirliche Stauseen entstan- 
den sein, die als Vorbild fur das spatere Bewasserungsverfahren gedient haben. 
Den Beginn der Bewasserungskultur der Sabaer bildete sicherlich der Anbau von Nutzpflanzen im 
Wadibett oder in den Seen nach Abklingen des Abflusses bzw. Versickern des Wassers. 
Der nachste Schritt war die Errichtung von Erddammen bis in den Stromstrich des WadI Dana, die einen 
Teil des saisonalen Abflusses auf Felder neben dem Fluflbett leiteten. Mit dieser Methode, die bis auf 
den heutigen Tag Anwendung findet, begann die gesteuerte Bewirtschaftung von allerdings noch kleinen 
Anbauarealen. 

Durch das regelmafiige Uberfluten von unfruchtbaren Gerollflachen, die wahrscheinlich von kleinen 
Wallen umgeben waren, mit sedimenthaltigem Wasser entstanden Sedimentfallen, die nach einigen 
Jahren eine fur Ackerbau ausreichende Sedimentmachtigkeit aufwiesen. 

So konnte die potentielle Nutzflache zwar langsam aber stetig erweitert werden. Die wachsenden Anbau- 
gebiete machten aber auch eine gezieltere Bewasserung mit geplanter Wasserverteilung bei gleichzeitig 
groBerem Wasserbedarf notwendig. 

Der „legendare Reichtum" der Sabaer ermoglichte ihnen die aufwendige Konstruktion von Ableitungs- 
bauwerken aus Kalkquadern nach dem Buhnenprinzip auf anstehenden Felsen im Stromstrich. Damit war 
zum ersten Mai ein koordiniertes Betriebssystem, bestehend aus Ableitungsbauwerk, Zuleitungskanal 
und Anbauflachen, notwendig. Die solide Ausfuhrung der noch heute erhaltenden Fundamente des 
altesten bekannten Bewasserungsbauwerkes S 6 laBt aber schon zu diesem friihen Zeitpunkt auf akku- 
mulierte Erfahrung und lange Tradition der Wasserwirtschaft schlieBen. Von diesem Ableitungsbauwerk 
ausgehend, wurde wahrend der fruhesten bekannten Betriebsperiode VI eine Flache siidlich des Wadis, 
die sogenannte Sudoase, bewassert (vgl. Abb. 1). 

MaBgeblichen Einflufl auf das Betriebssystem hatte neben dem Wasserdargebot auch der mitgefiihrte 
Sedimentanteil des Bewasserungs wassers, der bei jeder Bewasserung eine kontinuierliche Aufsedimen- 
tation der Feldflachen verursachte. Die Gesamtmafiigkeit der akkumulierten Oasen-Sedimentablagerun- 
gen betragt nahezu 20 m. Um trotz dieses Phanomens die ausreichende Wasserversorgung der Nutz- 
flachen mit freiem Wasserspiegelgefalle zu gewahrleisten, mufiten nach bestimmten Zeitabstanden die 
Abzweigbauwerke fluBaufwarts verlegt oder am gleichen Standort erhoht werden. Diese fur die Bewas- 
serung der Oasenflachen elementare Notwendigkeit und die im Laufe der Zeit erworbene technische und 
wasserwirtschaftliche Erfahrung fuhrten letztendlich zum Bau des Staudamms von Marib (vgl. Abb. 1). 
Mit der Vollsperrung des Wadis, der Erhohung des Wasserspiegels und der gleichzeitigen Ableitung des 
Wassers zur Nord- und Sudoase wurde erstmals in der Bewasserungsgeschichte Maribs eine funktionelle 
Abhangigkeit der Oasenhalften geschaffen. 
Am Standort des Dammes durchbricht das WadI Dana auf einer etwa 300 m breiten Storungszone die 




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Anlage S 6 
•Anlage S 5 



%%Sudoase 



Abb I Lageplanslu//c dcs grnHen Dammes von Manb und dcr allcrcn Wkoaorwittsdiaftlbantefl im WadI Dana" 



PROBLEMSTELLUNG 



hochaufragenden mesozoischen Kalke des Deckgebirges, bevor es in die weite Ebene der Wiiste austritt. 
Diese Konzentration der AbfluBspende begiinstigte die Anlage eines in der letzten Periode etwa 680 m 
langen und etwa 20 m hohen gestickten Erddammes. Am jeweils siidlichen und nordlichen Dammende 
entstanden auf dem anstehenden Felsen des Gebirgsfufles machtige AuslaBbauwerke (der Nordbau N und 
der Siidbau S) aus Kalkquadern, von denen iiber viele Jahrhunderte je ein Hauptkanal das Wasser auf 
die Nord- bzw. Sudoase fiihrte, die zusammen eine maximale Flachenausdehnung von ca. 7200 ha 
erreichten. Die Nordoase hatte eine West-Ost-Erstreckung von ca. 11 km und fur die Bewasserung des 
ostlichen Endes der Sudoase muBte vom Siidbau ausgehend eine Gesamtstrecke von 2 1 km uberwunden 
werden. Doch selbst in dieser Entfernung vom AuslaBbauwerk wurden die Feldflachen mit Bewasse- 
rungswasser versorgt. Dies beweist die hochstehende Technologie sowie die perfekte Planung und 
Koordination des Bewasserungssystems. 

Die gesamte Dammkonstruktion, inklusive der beiden AuslaBbauwerke, diente ausschlieBlich der Was- 
serspiegelerhohung des zweimal jahrlichen auftretenden Abflusses des WadI Dana bis auf ein Niveau, 
das die Bewasserung aller Oasenteile mit freiem Wasserspiegelgefalle und die schnelle und direkte Ver- 
teilung des Abflusses gestattete. Einen Stausee im heutigen Sinne, der eine Speicherung und langer- 
fristige Wassernutzung ermoglicht hatte, gab es nicht. 

Da jeder Sayl unverzuglich eingelassen werden muBte, hatte das System Tag und Nacht bereit zu sein. 
In den AuslaBbauwerken wurden die Offnungen stets unverschlossen gehalten, so dafl die mit Hilfe einer 
Hochwasserentlastung festgelegte Wassermenge in das Kanalnetz gelangte. 

Die Hauptzuleitungskanale endeten auf den Oasen in massiven Bauwerken aus Kalksteinquadern. Diese 
Hauptverteiler besalien die Aufgabe, das Wasser je nach Bedarf durch verschiedene verschlieBbare Aus- 
lasse in das Primarkanalnetz des eigentlichen Verteilungssystems einzuspeisen. Die Primarkanale ver- 
sorgten definierte Areale und deren orthogonal angelegtes Kanalnetz, dessen Strukturen im Luftbild und 
auch an der Oasenoberflache noch relativ gut zu erkennen sind (Taf. 1). 

Luftbilder der antiken Oase von Marib zeigen im zentralen Bereich der Nordoase eine relativ gleich- 
formige Oberflache, die an den Randern durch Gully-Erosion zu den Vorflutern hin ausgefranst ist. 
Deutlich ist das orthogonale Kanal- und Feldwallsystem der letzten Periode zu erkennen. Der unter- 
schiedliche Grauton entsteht durch geringe Differenzen in der Hohenlage, aber auch durch den Schutt 
der ehemaligen Verteilerbauwerke. Die Kanale umschlossen in der Regel Feldflachen von 1 -2 ha GroBe, 
welche von einem Kanal durch ein wahrscheinlich regulierbares Verteilerbauwerk iiberflutet wurden. 
Die vom Wadiwasser mitgefuhrten Sedimente besaflen einen bedeutenden EinfluB auf die Funktions- 
fahigkeit des Staudammes. Sie sedimentierten weitgehend im Stauraum, weil dort die FlieBgeschwindig- 
keit und die Transportkraft des Wadis beim Auftreffen des Abflusses auf das im Stauraum stehende 
Gewasser erheblich zuriickgingen. Lediglich die Schwebstoffe wurden auf die Oase tranportiert und dort 
abgelagert. 

SchlieBlich fullten die Ablagerungen des Wadis den Stauraum so vollstandig aus, dafi nur noch der nun 
wesentlich erhohte Stromstrich zu den beiden Auslassen vorhanden war. Insbesondere in diesem Zustand 
mit reduzierter Retentionswirkung bei aufsedimentiertem Stauraum steigerte sich bei Hochwasserereig- 
nissen im WadI Dana die Dammbruchgefahr. Inschriften belegen, daB es sogar mehrfach zu Dammbrii- 
chen kam. Durch den Wegfall der Stauwirkung wurde die FlieBgeschwindigkeit des zu den Oasen 
stromenden Wassers vergroBert und auch groBere Kornfraktionen auf die Feldflachen transportiert und 
abgelagert. 

Die Sedimente auf den bewasserten Oasenflachen wiesen also fur jede Betriebsperiode (Damm und Aus- 
laBbauwerke in entsprechender Hohenlage) eine kontinuierliche Veranderung von liegenden feinen zu 
hangenden groberen Korngroflen auf. Natiirlich muBten wegen der Aufsedimentation der Bewasserungs- 
gebiete von Zeit zu Zeit auch die Kanale und die Verteilerbauwerke des Betriebssystems auf der Oase 
auf hoherem Niveau neukonstruiert werden. 
Mit jeder Erhohung des Dammes und der AuslaBbauwerke zur Erhaltung des freien Wasserspiegelgefal- 



u EINLEITUNG 

les auf die Nutzflachen wurde auch der Stauraum vergroBert und es kam auf der Oase zu einem erneuten 

Sedimentationszyklus von feinkornigen und grobkornigen Ablagerungen. 

Mit jeder rhythmischen Anderung der Ablagerungsbedingungen laBt sich eine definierte Periode des 

Funktionssystems „Damm-AuslaBbauwerke" korrelieren, so dafl sich aus der Stratigraphie der Oasen- 

sedimente und deren geodatischen Hohen die Anzahl der Betriebsperioden, die Hohenlage von Damm 

und Auslafibauwerken und deren relatives Alter rekonstruieren lassen. 

Das eigentliche Problem war allerdings die absolute Altersdatierung des Bewasserungssy stems, welches 

mit der Entwicklung der Bewasserungskultur unverkennbar verknupft war. 

So standen als Hilfsmittel zwei auf das Bewasserungssystem bezogene absolute Zeitmarken zur Ver- 

fugung: 

1. Die Aufgabe der Oase und die endgiiltige Zerstorung des Dammes, die im Koran als Strafe Gottes 
erwahnt ist, wird gegen Ende des 6. Jahrhunderts (ca. 575 n.Chr.) angenommen, zur Zeit der 
Eroberung durch die Perser. 

2. Eine in den Fels am Siidbau gemeiBelte Inschrift dokumentiert im letzten Drittel des 6. Jh. v. Chr. 
(um 510 2 ) die Neuerrichtung des zweitjiingsten Siidbaues S 2. Der Siidbau S 2 war gleichzeitig das 
Wasserentnahmebauwerk der vorletzten Betriebsperiode II. Die Existenz zweier alterer Sudbaufunda- 
mente im Bereich des Dammes beweist, daB die Anfangc der Bewasserung mit Hilfe einer Wadivoll- 
absperrung noch weiter in die Vergangenheit zuriickreichen. 

Insgesamt sind sechs zeitlich aufeinander folgende Betriebsperioden (VI — I) der Bewasserungskultu- 

ren bekannt. 
Die Zielsetzung dieser Arbeit ist es. durch eingehende Sedimentuntersuchungen die verschiedenen Ent- 
wicklungsperioden der Oase zu rekonstruieren, sowie die relative und absolute Altersstellung der Oasen- 
sedimente und der Betriebsperioden zu definieren. 



1.4 NATURRAUMLICHE BEDINGUNGEN SUDARABIENS 

1 .4. 1 Geographische Position des Yemen 

Die Arabische Republik Yemen (Hauptstadt Sana'a'), ein Staat im Sudwesten der Arabischen Halbinsel 
am Roten Meer, liegt zwischen 12°40' und 17°30' nordlicher Breite sowie 42°40' und 46° ostlicher 
Lange. Im Norden wird der Yemen von Saudi-Arabien und im Suden und Siidosten von der Demokrati- 
schen Volksrepublik Yemen (Sudyemen) begrenzt. 

Die im Osten durch die Rub'al-Khall verlaufende Staatsgrenze ist noch nicht r i lrtff m lig tostgclegt. 
Das Land besitzt eine Grundflache von ca. 195 000 knr und ist mit 8.6 Mio. Einwohnern der hevolU' 
rungsreichste Staat der Arabischen Halbinsel. 1.4 Mio. Yemeniten leben («< 16%) als Gastarbeiter uber- 
wiegend in den Erdolstaaten'. Sie sind von grollter Wichtigkeit fiir die Wirtschaft des Landes. weil sie 
Devisen erbringen. 72% aller erwcrbstiitigen Yemeniten sind auch heute noch in der Landwirtschaft 
tatig. 



H. v. Wissmann in Autsticj; unU Nicdcrgangdci itiini I II Dequin. Anbin lu- R ap ublfl i tana Winschaftt- 

schen Welt II 9.1, 1976, s. J5S geographic slnei Bntwicklungaluidcs, Riyadh, Okt. 

19 6 '51 S . S. I. 



NATURRAUMLICHE BEDINGUNGEN SUDARABIENS / 

1.4.2 Geologie und Tektonik des siidarabischen Raumes 

1.4.2.1 Prdkambrium 

Afrika und Arabien sind Teile eines alten konsolidierten Schildes, der urspriinglich auch im Bereich des 
Roten Meeres ungestort war. Im Prakambrium wurde dieser Schild von einer Regionalmetamorphose 
uberpragt, wodurch metamorphe Schiefer und Gneise entstanden. Gleichzeitig wurde das Gebiet intensiv 
gefaltet, wobei zahlreiche Granitplutone aufdrangen. Dieser kristalline Untergmnd wurde noch im 
Prakambrium eingerumpft. 

Heutzutage sind die Tiefebenen des Landes iiberwiegend Bestandteile des prakambrischen Sockets. 
Neben Graniten und Gneisen sind lokal auch Glimmerschiefer, Marmor, Quarzite und mafische Vulka- 
nite vertreten. 

1.4.2.2 Palaozoikum 

Die Einrumpfung des prakambrischen Schildes setzte sich auch im Palaozoikum fort. Ablagerungen sind 
erst wieder aus dem Mesozoikum bekannt. 

1.4.2.3 Mesozoikum 

Im Jura waren weite Teile des Sockels abgesunken. In diesem Becken kam es durch das von Osten 
transgredierende Meer zur Ablagerung von fossilreichen marinen Kalken der 'Amran-Serie. 
Wahrend die Senkungstendenz im Gebiet um Marib nach dem Riickzug des Meeres ein vorlaufiges Ende 
fand, wurden in der Kreide und/oder dem Tertiar in dem Becken mit der Achse Sana'a'-Dhamar konti- 
nentale Sandsteine der Tawlla-Gruppe sedimentiert. 

Gegen Ende der Kreidezeit begannen sich im Yemen basaltische Trap-Serien in die Sedimentgesteine 
einzuschalten 4 oder sie zu uberlagern. Mit diesem Vorgang begann sich die stabile Verbindung des 
Afrikanisch-Arabischen Schildes in diesem Bereich zu lockern. Die vulkanischen Tatigkeiten verstarkten 
sich an der Kreide-Tertiar-Grenze. PILGER & ROSLER 5 sprechen von dem Vor-Rift-Stadium dieses 
Teils des Afro-Arabischen Blockes. 

1.4.2.4 Tertiar 

Im fruhen Tertiar setzte sich die Entwicklung zu einem Rift-System fort. Eine mehr oder weniger starke 
Grabenabsenkung erfolgte in den Gebieten des Roten Meeres und im Golf von Aden 6 . 
Im Ober-Eozan erfolgte die erste starke Hebung der Athiopisch-Yemenitischen Schwelle. Als Folge 
verschob sich die westliche Grenze der marinen Sedimentation abrupt vom 43. zum 49. Langengrad. 
Die Hebung der Schwelle, die von einem weitverbreiteten alkalischen Vulkanismus begleitet wurde 7 . 



4 F. Geukens, Contribution a la geologie du Jemen, in 6 D. H. Swartz - D. D. Arden. Geologic history of the 
Mem. Inst. Geol. Louvain, 1960, 21, S. 117-180. Red Sea area, in Bull. Amer. Ass. Petrol. Geol.. 44. 

5 A. Pilger - G. Rosier, Afar between continental and S. 1621-1637, 1960. 

oceanic rifting 1975, S. 1-25. 7 P. A. Mohr. The Ethiopian rift system, in Bull. Geo- 

phys. Obs., 11. S. 1-65. 1967. 



EINLEITUNG 




• (0 40 «o to I0O t* 



Ahb. 2 Qeotofbche FonnaUonen tabiachc Republft \ 



NATURRAUMLICHE BEDINGUNGEN SUDARABIENS V 

kann durchaus mit dem Beginn des Sea-Floor-Spreading im Bereich des Roten Meeres im Spat-Eozan 
zusammengehangen haben 8 . Im Zentralen Yemen liegen die eozanen Trap-Serien 9 auf der Mej Zir 
Formation, die von marinen Sedimenten des Palaozans 10 gebildet wird. 

Auch im mittleren Oligozan fand eine Periode verstarkter vulkanischer Aktivitat start", die in Verbin- 
dung mit dem Wegdriften der Arabischen Platte nach NO steht 12 . Spatestens ab diesem Zeitpunkt war 
der Afrikanisch-Arabische Schild in zwei Teile zerbrochen. 

Das fruhe Miozan wird durch die zweite starke Hebung der Athiopisch-Yemenitischen Schwelle 
gekennzeichnet ' 3 . 

Diese vertikale Tektonik, die mit NNW-streichenden Verwerfungen und basaltischem Magmatismus ein- 
herging, gestaltete das, zu dieser Zeit noch im Stadium eines interkontinentalen Grabens 14 befindliche, 
Rote Meer und die yemenitische Hochebene 15 . 

Atlantische Laven bauten Vulkane betrachtlicher Grofie auf, die den Kern des yemenitischen Hochlandes 
bilden. In dem Becken Sana'a'-Dhamar breiteten sich bis zu 800 m machtige Basaltdeckenergiisse aus. 
Im oberen Miozan fand eine weitere Periode mit starkem innerarabischem Vulkanismus statt, die mit 
dem Beginn des Sea-Floor-Spreading im Golf von Aden zeitlich ubereinstimmt 16 . 
Wahrend des Pliozans weiteten sich die Strukturen des Roten Meeres und des Golfs von Aden zu einem 
breiten ozeanischen Riicken". Dieses Sea-Floor-Spreading wurde von einer Hebung der Athiopisch- 
Yemenitischen Schwelle und der Reaktivierung der Rote-Meer-parallelen miozanen Staffelbruche des 
Yemens begleitet 18 . 



1.4.2.5 Quartar 

Da das Sea-Floor-Spreading im Roten Meer und im Golf von Aden bis zur Gegenwart andauert, traten 
auch im Quartar tektonische Beanspruchung und Vulkanismus auf. Die Hauptzentren der tektonischen 
Aktivitat lagen zwischen Sana'a' und 'Amran sowie um Dhamar und Marib weitgehend zerstort. 
Die bedeutendsten Verwerfungen sind mit quartaren Basalten assoziiert 19 und konnten wiederbelebte 
prakambrische Schwachezonen der Kruste markieren. Diese Storungen durchdringen jedoch nicht die 
Rote-Meer-Krustenzone der NNW-streichenden Flexuren und Verwerfungen 20 . 

Das alte Becken der innerarabischen Wuste Rub'al-Khall wurde mit Abtragungssedimenten gefullt. Auch 
dies ist ein Hinweis darauf, da/5 das Becken seine schon im Jura begonnene Senkungstendenz wieder auf- 
nahm und der Staffelbruch vom yemenitischen Hochland zur innerarabischen Wiiste wieder aktiviert 
wurde. 



8 R. W. Girdler - P. Styles, Two stage Red Sea floor 15 
spreading, Nature, 1974 c, 247, S. 7-11. 

9 T. Lipparini, Contributi alia conoscenza geologica del 
Yemen, in Boll. Serv. Geol. Ital. 1954, 76, S. 93-120. 16 

10 Geukens a.O. (s.o. Anm. 4). 

11 B. Zanettin - E. Justin-Visentin, Tectonic and volcano- 
logic evolution of the western Afar margin, in Afar 17 
Symposium, 1974 b, April 1-6, S. 300-309. 18 

12 Girdler-Styles a.O. (s.o. Anm. 8). 

13 B. H. Baker - P. A. Mohr - L. A. J. Williams, Geo- 19 
logy of the Eastern Riftsystem of Africa, in Geol. Soc. 
Amer. 1972, Spec, 136, S. 67. 

14 (J.) M. lilies, Kontinentaldrift - mit oder ohne Kon- 
vektionsstromungen. in Tectonophysica, 2, S. 521- 20 
557, 1965. 21 



G. F. Brown, Eastern margin of the Red Sea and the 
coastal structures in Saudi Arabia, in Phil. Trans. Roy. 
Soc. London, 1970, (A) 267, S. 75-87. 
I. G. Gass, Implications of continental drift to the earth 
sciences, in The Red Sea depression, 2, S. 779-785, 
1973. 

lilies a.O. (s.o. Anm. 14). 

P. A. Mohr, Ethiopian Tertiary dike swarms, in Smith- 
sonian Astrophys. Obs., Spec. Rep., 339, S. 85. 1971 a. 
P. A. Mohr, ERTS-1 imagery of eastern Africa: 
a first look at the geological structure of selected areas, 
in Smithsonian Astrophys. Obs., Spec. Rep., 347, 
S. 57, 1972 b. 
Mohr a.O. (s. o. Anm. 7). 
Dequin a.O. (s.o. Anm. 3). 



10 E1NLEITUNG 



1.4.2.6 Tektonik 



Die Hauptleitlinien der Tektonik folgen im wesentiichen dem Roten Meer (NNW-SSW) und dem Aden- 
golf (WSW-ONO). AuBerdem ist eine Reihe, besonders im prakambrischen Kristallin ausgebildeter 
Storungen von Bedeutung, die im wesentiichen NO-SW oder NNO-SSW (ost-afrikanische Richtung) 
streichen. Der konsolidierte kristalline Sockel lieB nur Bruchtektonik zu, so da/5 Horst- und Grabenstruk- 
turen entstanden, deren Richtungen und Sprunghohen im Gelande zu beobachten sind. Ein Beispiel dafiir 
bildet der NNW-SSO streichende Gabal Balaq bei Marib, ein 600 m hoher Horst aus 'Amran-Kalken, 
der die ehemalige mesozoische Sedimentbedeckung belegt. 

Die Hebung der Athiopisch-Yemenitischen Schwelle erfolgte seit dem Tertiar in zwei Perioden, die 
offensichtlich in engem Zusammenhang mit dem Sea-Floor-Spreading des Roten Meeres standen. Beide 
Ereignisse konnten eine Beziehung zu der weltweiten Veranderung der Plattenbewegung besitzen. die 
etwa 36 million years before present im Indischen Ozean" und 5-4 million years before present im 
Pazifik 2 ' deutlich sichtbar wurden. 

Infolge der Entstehung ozeanischer Kruste im Roten Meer und im Golf von Aden wurde eine Bewegung 
der Arabischen Platte nordostwarts erforderlicrr' 1 . Die Rander der Platte zeichnen sich deutlich im 
Toten-Meer-Rift. dem Golf von Aqaba. dem Roten Meer und dem Golf von Aden ab. Zusatzlich rotiert 
die Arabische Platte im Gegenuhrzeigersinn und offnet das Rote Meer und den Golf von Aden :5 . 
Dieser regionale Drehungsstress verursachte jene Bruchtektonik. die den weitverbreiteten Vulkanismus 
auf der Arabischen Platte nach sich zog 1 *. 

Die Krustenausdehnung im Roten Meer und im Golf von Aden wird von der Subduktion der Lithosphare 
in den Anprallgebieten der Turkei und dem westlichen Teil Irans begleitet, was in diesen Gebieten die 
Bildung von Gebirgsketten entlang des Randes der Arabischen Platte verursachte 27 . 



1.4.3 Boden des Yemen 

Da spezielle bodenkundliche Untersuchungen aus dem Gebiet nicht bekannt sind. wird bei der Beschrei- 
bung der Boden auf die Weltbodenkarte der FAO-UNESCO 1974 zuriickgegriffen. 
Von Westen nach Osten lassen sich drei Zonen mit verschiedener Bodenentwicklung in Abhangigkeit von 
Klima und Ausgangsgestein unterscheiden: 

1 . Auf dem bis zu 60 km breiten Kiistenstreifen am Roten Meer, der von alluvialen Sedimenten auf- 
gebauten Tihama (vgl. Abb. 2) haben sich Yermosole gebildet. 

2. In dem ca. 250 km breiten yemenitischen Hochland haben sich auf der prakambrischen und den basal- 
tischen Gesteinen Lithosole entwickelt. Aus den nordostlich von Sana'a" aufgeschlossenen Kalken der 
'Amran-Serien sind kalkige Yermosole entstanden. 

3. Die sich anschlieBende weite Verebnungsflache der Wiiste besteht iiberw legend tat lockeren, fluvia- 
len Sedimenten, auch Serire genannt. Aus den alluvialen Ablagerungen der Wadis haben sich kalkige 
Yermosole entwickelt. Die abflulllosen Becken sind ton- und schluffreich und mit Gips oder Salz 
angereichert. Die Oasen besitzen in der Regel salzhaltiges Grundwasscr. das bei der Bewasserung 
zu Salzanreicherungen im Oberboden fiihren kann. 



22 D. P. McKcnzic - J. G. Sclater, The cvolulion of tin- 24 I li ( lasv M.mn.un and toctook [ llllll l l HB in the 
Indian Ocean since the late Crettoeous, in (ici>ph>s dcMlo|nncnl ol ihc Aim Ar.iln.in Done, in Afar 
J. Roy. Aslmn. Soc., 1971. 25, S. 437-528. Depressions of l.ihmpia. 1975, S 10 Is 

23 P. Molnar - T. Alwalcr, Relative moiiuii of hoi spois 25 lilies a.O. (s. o. Anm. 141 

in ihe manllc. in Nalure. 24h, S, 2X8-291. I97.V 26 Baker - Mohr - Williams .1 O. Is Anm | ;, 

27 lilies a O <s o Anm 141 



NATURRAUMLICHE BEDINGUNGEN SUDARABIENS 1 1 



Die aolischen Sedimente (Ergs, Diinen) weisen wegen aktiver Sandbewegung kaum Bodenentwick- 

lung auf. Die FAO-Karte beschreibt sie als kalkhaltige Regosole. Braune oder rote Bodenfarben sind 

Relikteigenschaften feuchter Klimaepochen und ziemlich weit verbreitet. 

Yermosole sind Boden der ariden Klimazone. Sie entstehen in der Regel bei mittleren Jahresnieder- 

schlagen unter 20 mm, hoher potentieller Verdunstung (ca. 4000-5000 mm/a) und tiefliegenden Grund- 

wasserstock werken . 

Vegetation ist daher kurzfristig nur nach sogenannten Jahrhundertniederschlagsereignissen moglich. Der 
Humusgehalt des Oberbodens betragt im Mittel 0,5% bei Sanden, 0,8% bei Lehmen und 1 % bei Tonen. 
Yermosole besitzen ein, selbst bei Sanden, ausgebildetes Saulengefuge 28 . Die Trockenrisse sind haufig 
mit Flugsand gefiillt. 

Die von den Niederschlagen mitgefuhrten Salzgehalte fiihren im Laufe der Zeit zu einer Salzanreiche- 
rung im Boden. Das Maximum der Salze liegt aufgrund von Verlagerungen und episodischen Starkregen 
im Unterboden. Lehmig-tonige Boden sind salzreicher und daher alkalischer als sandige. 
Die verbreitetsten Verwitterungsformen im Yermosolgebiet sind die physikalischen in Form von Insola- 
tion und Salzsprengung. Chemische Losungsverwitterung findet rezent nur in begrenztem Umfang statt, 
so dafl braune oder rote Bodenfarben auch hier Relikte feuchterer Klimaperioden sind. 
Ackerbau ist auf Yermosolen nur mit Hilfe von Bewasserung moglich. Dabei muB allerdings darauf 
geachtet werden, daB durch Installation eines Entwasserungssystems oder Aufbringung einer entspre- 
chenden Wassermenge die Salze ausgewaschen werden. 

Die Lithosole im Yemen sind Gesteinsboden des Hochgebirges, die sich aus prakambrischen oder basalti- 
schen Festgesteinen entwickelt haben. Entwicklungstiefe und Verwitterungsgrad sind wegen der starken 
Erosion durch episodische Starkregen und Wind gering. 

Die landwirtschaftliche Nutzung dieser Gebirgsboden ist haufig erst nach einer Terrassierung moglich. 
Regosole sind terrestrische Boden mit einem nur geringmaBigen Solum. Sie haben sich aus kalkfreiem 
bis kalkarmem (< 2% CaC0 3 ) Lockergestein entwickelt. Regosole weisen lediglich einen humusarmen 
Oberboden auf. Sie besitzen zumeist eine sandige Kornung und demzufolge sehr niedrige Wasser- und 
Austauschkapazitaten. Sie sind in der Regel stark erosionsgefahrdet. Sollen Regosole landwirtschaftlich 
genutzt werden, bediirfen sie standiger Diingung und der Bewasserung. Die nutzbare Feldkapazitat kann 
vor allem durch die Zufuhr von organischem Material verbessert werden. 

Die rezenten Boden im Untersuchungsgebiet und in der weiteren Umgebung sind nur schwach entwickelt 
und besitzen daher nur ein gering machtiges Solum. Auf den relativ jungen Sedimenten mit oft nur kurzer 
Verweildauer an der Oberflache kann es daher in diesem Klimabereich zu keiner ausgepragten Bodenent- 
wicklung kommen. Man findet daher in den Oasensedimenten keine subfossilen Bodenhorizonte, die 
stratigraphisch verwertbar waren. 



1.4.4 Klima in Siidarabien 
1.4.4.1 Aktuelles Klima 

Entsprechend seiner geographischen Lage zwischen dem 12. und 17. nordlichen Breitengrad befindet 
sich der Yemen in der tropischen Klimazone. DaB trotzdem keine uppige tropische Vegetation existiert, 
liegt an den geringen jahrlichen Niederschlagsmengen, an dem stark vertikal gegliederten Relief und an 
den Wetter bestimmenden Luftstromungen. 



28 F. Scheffer, Lehrbuch der Bodenkunde/Scheffer - bei. H.-P. Blume. K.-H. Hartge und U. Schwertmann. 

Schachtschabel. 9. Aufl. Neubearb. v. P. Schachtscha- 1982. 442 S. 



12 



EINLEITUNO 




>/ s s s 



NordNchs t« Log* das SW-Monsuna Nordlicnsta Grtnza der Scmmarregon 

— - Bodenstromung (RlchtunoJ — Hohanstromung (RicMunq) 

Abb. 3. Luftstromung Qber Arabien im Sommer 29 . 




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- — Grema das NO-Mon»una SOdUchtTa Granr# dar Wlntarragan 

— "Richtunq d«r Bodanstromung 
Abb. 4 I ulisiminung iiber Arabien mi Winter" 1 . 



NATURRAUMLICHE BEDINGUNGEN SUDARABIENS 



13 




Sickergalerien 
Terrassen 



Brunnen 



Die Verfahren der Wasserbeschaf fung 
und die Klimagebiete in Verbindung 
mit der Oberflachengestaltung 



^w Quelloase mit 
^^ Laubbaumen 

J JL Quelloase rait 
Dattelpalmen 

v Wadisperren 



Abb. 5. Hohendiagramm Hodeida-SanaV-Marib 32 . 



Der ganzjahrigen Nordstromung stehen der sommerliche Siidwest-Monsun bzw. der winterliche Nord- 

ost-Monsun gegeniiber. Die Grenze der jeweils konkurrierenden Luftzirkulationssysteme verschiebt sich 

je nach Jahreszeit. 

Von Marz bis September liegt die Grenze der konkurrierenden Windsysteme nbrdlicher (Abb. 3). Dann 

uberwiegen im Yemen die feuchtwarmen Monsunwinde aus sudwestlicher Richtung. Sie bringen vor 

allem im Westen des yemenitischen Gebirges sommerlichen Steigungsregen mit zwei ausgepragten 

Niederschlagsmaxima von Marz bis Mai und von JuLi bis September. 

Von Oktober bis Februar verschiebt sich die Grenze der Windsysteme nach Suden (Abb. 4). Dadurch 

gerat der Yemen vorwiegend unter den Einfluft der trockenen und warmen Nordwinde, so daB im Winter 

normalerweise keine Niederschlage fallen. 



14 



EINLEITUNG 



Ein West-Ost-Schnitt (Abb. 5) durch den Yemen von Hodeida iiber Sana'a' nach Marib verdeutlicht die 
ausgepragte Reliefgliederung des Landes und zeigt die verschiedenen Klimazonen, die in Abb. 9 kurz 
charakterisiert werden. 

Auflerdem sind die abgeschatzten jahrlichen Niederschlage in den verschiedenen Klimazonen aufgefuhrt. 
Nach RATHJENS" liegt die Frostgrenze bei etwa 2100 m ii. M. 



Klimazone 


Hohe, m 


Charakter 


± Jahres- 

hochst- 

temp. °C 


C. Nieder- 
schlage, mm 


1. Rotes Meer 





tropisch 


30,5 


etwa 1000 


2. Regenarme. feuchte Kiistentihama 


0- 50 


tropisch 


28,5 


80 


3. Trockenere, gebirgsnahe Tihama 


50- 250 


tropisch 


27,0 


120 


4. Westliche Gebirgstihama 


50- 400 


tropisch 


25,0 


300 


5. Westliche Gebirgshange 


1800 


subtrop. 


22,0 


400-1000 


6. Randzone 


3700 


gemaliigt 


16,0 


etwa 1000 


7. Hochland 


1800-2500 


gemalligt 


16,5 


300- 400 


8. Die grofien Talebenen 


2200-2400 


gemaBigt 


16,5 


300- 400 


9. Die ostlichen Gebirgshange 


1200-1500 


subtrop. 


22,0 


100- 250 


10. Die ostliche Wiiste 


800-1200 


subtrop. 


24,0 


80- 100 



Abb. 6. Die Klimazonen des Yemen . 

In Abb. 7 sind die tatsachlichen Niederschlagsmengen und deren Verteilung an den vier im Yemen 
existierenden MeBstellen dargestellt. 

KOPP 15 unterscheidet hinsichtlich Klima, Nutzungsmoglichkeiten und Topographie von Westen nach 
Osten folgende Klimazonen: 

1. die Tihama, eine 30-60 km breite, feucht-heilie, aber niederschlagsarme Kusienebene. die sich an 
der Kiiste des Roten Meeres entlangzieht und bis etwa 200 m ii. M. ansteigt. In den Wadilaufen. die 
wahrend der Regenzeiten Wasser fuhren, finden sich kalkreiche Schwemmlandboden. die landwin- 
schaftlich genutzt werden. Ansonsten ist die Ebene diinn besiedelt. 

2. die Gebirgs-Tihama, die den Ubergang zwischen Tihama und Gebirge umfailt (200- 1000 m ii. M.). 

3. die westliche Gebirgszone mit den hochsten Erhebungen des Yemen (bis 3760 m ii. M. ) und den griill- 
ten Niederschlagsmengen. In den fruchtbaren und regenreichen Teilen des Hochlandes wird intensiv 
Ackerbau (Terrassenkulturen) betrieben. Diese Raume weisen auch die hochste Bevolkerungsdichte 
auf (uber 200 Einwohner/km- bei Ibb und Ta'izz), wodurch die grolle Ubereinstimmung /wischen 
den Niederschlagsmengen und der Bevolkerungsdichte bewiesen wird. 

4. das zentrale Hochland mit den grolien Hochebenen und Becken von Sana'a'. Amran. Ma'bar. 
Dhamar und Yarlm bietet die Moglichkeit eincr intensivcn Grundwassernut/ung. so daH Landwirt- 
schaft durchgefuhrt wird. $ana'a' als Hauptstadt besii/i mchr als 500 Hinwohner/km". 



29 



30 
31 



C. Ralhjens el al., Beitrage zur Klnmikundc SiulwcM 32 

Arabiens: Das Klima von Sana Das Kllina von Jcim-n. < t 

Deutschcr Wellerdiensi S ee wet le rimt, 1956. 37 S , 34 

S. 14. 35 
Ralhjens a.O. (so, Anm. 29) 
Rathjcns a.O. (so Anm 29). S. 26. 



Doquifl I.O., S 12 
Deqnln a.O.. S. 18 

Hrvmner a.O. (s,0 Anm 1). S. II 

ll Koni>. AgruyeognphiB dor Aytbl a chen Rcpublik 

Jemcn, Irl. inter tlcographischc AiIviumi Soiuliih.ind 
II. 1981, 294 S 



NATURRAUMLICHE BEDINGUNGEN SUDARABIENS 



15 



Saudi Arabien 




Abb. 7. Niederschlagsverteilung und Lage des Einzugsgebietes des Wadi Dana 34 . 



5. das ostliche Gebirgsland, ein Schicht-Stufen-Land, dessen Hone nach Osten hin bis auf 1000 m ii. M. 
abnimmt. Hier herrscht Weidewirtschaft vor. 

6. die Wustensteppe mit den groBen Wadis. 

7. die Oasenzone als Ubergang zur Rub'al-Khall; die beiden letztgenannten Standorte sind von der 
regelmaBigen Wasserfuhrung und den Schwemmlandboden am Rande der Wadis abhangig, was sich 
auch in den Bevolkerungszahlen niederschlagt (die Provinz Marib besitzt weniger als 5 Einwoh- 
ner/km 2 ). 

8. die Rub'al-Khall, die grofle Sandwiiste Innerarabiens. 



16 EINLEITUNG 



1.4.4.2 Palaoklima in aquatorialer Ndhe 

Da die Bewohner dieser Landschaft schon mehrere Jahrtausende vor der Zeitwende Landwirtschaft mit 
Hilfe eines hochentwickelten Bewasserungssystems betrieben haben, ist die Frage von Interesse, ob 
Klimaveranderungen, die in diesem Zeitraum aus anderen Gebieten in Aquatornahe (z. B. der Sahara) 
bekannt sind, auch Auswirkungen auf die Funktion des Bewasserungssystems gehabt haben konnen. 
Allerdings liegen aus dem Yemen bislang keine Untersuchungen iiber pleistozane oder holozane Klima- 
schwankungen vor. Schwierigkeiten bereitet insbesondere die fehlende Untersuchung von Sedimenta- 
tions- und Verwitterungsvorgangen sowie deren (Correlation mit Kalt- und Warmzeiten. Ebenso fehlen 
absolute Altersdatierungen von aussagekraftigen Sedimenten. 

Deshalb kann nur der Versuch unternommen werden, Beobachtungen aus der Sahara und Ostafrika, wo 
eine relativ hohe Dichte von C l4 -Daten und anderer Klimaaussagen den Klimagang des Quartars rekon- 
struieren helfen, auf die andere Seite des Roten Meeres zu iibertragen. Dabei ist es aber fraglich, ob 
solche Dateniibertragungen iiber derartige Entfernungen und Reliefunterschiede iiberhaupt zulassig sind. 
MECKELEIN 1 ' 1 stellte noch fest: „Trotz aller Forschungen der letzten Jahrzehnte, steht eigentlich nur 
fest, da!5 es einen Wechsel von feuchteren zu trockeneren Zeiten in der Sahara gegeben hat. Bis jetzt 
ist offen geblieben, wie viele Klimawechsel es tatsachlich gegeben hat, wie sie wirklieh einzugliedern 
sind und welches AusmaB sie gehabt haben nach Intensitat ebenso wie nach raumlicher Verbreitung." 
Jungere Forschungen" ,8 " lassen eine exaktere Beschreibung des jungpleistozanen und holozanen 
Klimas zu. Unabhangig davon. ob die Untersuchungen in den Gebirgen der Sahara oder in Ostafrika 
durchgefuhrt wurden. zeigen die Datierungen der Sedimente, die ein Abbild der Klima-Schwankungen 
darstellen. relativ groBe Ubereinstimmungen. 

Pleistozan 

Wahrend der Eiszeiten gelangten groBe Teile der Subtropen in den Bereich der Westw ind-Drift und damit 

in die Zone hoherer Niederschlage, was FLOHN 40 als „polares Pluvial" bezeichnet. In den Tropen 

herrschten dann aride Verhaltnisse. 

Zudem zeichnen sich die Eiszeiten durch ein offensichtlich planetares Absinken aller Klimastufen um 

1000 m aus. was etwa einer Temperaturabnahme von 6-8° C entsprichf". So sind aus den Gebirgen 

Ostafrikas Vergletscherungen bekannt. Wahrend der Warmzeiten hingegen traten im (heutigen) Wusten- 

giirtel tropische Sommerregen auf („tropisches Pluvial") 42 . 

Da sich Eiszeiten und Warmzeiten weltweit mehrmals wiederholt haben. muB sich der Klimawechsel von 

der Pluvialzeit zur Zwischenpluvialzeit mehrfach vollzogen haben. 

Im Jungpleistozan herrschten aride Klimabedingungen mit starkerer physikalischer Verwilterung vor 

allem in den Gebirgen. Das Fehlen einer Vegetationsdecke und die periodischen Niederschlage fuhrten 

zu einem starken Sedimenttransport in den Wadis und zur Akkumulation des crodienen MatcnaK mi 

Unterlauf. In den Gebirgen der Sahara setzten etwa um 15000 BP 4 ' und in den Gebirgen Ostafrikas um 

36 W. Meckelein, Aride Verwitterung in Polargcbicten im 39 S. Haslenrath. The glaciers of Equatorial fast Africa. 
Vergleich zum subtropischen Wustcngurtcl. in Z. Geo- IW4. 353 S. 

morph. N. F , Suppl. Bd. 20. S. 178-188. 1974. 40 H FU.hn. General Climaiolog> . i. Elsesier 196". Ml. 

37 E. S. Nicholson - H. Flohn, African Environmental 266 S 

and Climatic Changes and the General Atmospheric 41 H Messerli. Die alnk.uii^licii H.vhpchirge und die 
Circulation in the Late Pleistocene and Holocenc. CIi KIiiiliccJiicIiic AlHkM m den Icl/ien 20000 Jahren. 

malic Change. 2, 1980. S. 313-348. m Das Klima. 1980, S. 64-89. 

38 C.J. Stager, The Distom Record of I.akc Victoria I Fast 42 Flohn a.O (s. o Anm. 40). 

Africa) in the last 17000 years, in 7th Distom. Symp 43 J Malo . Hisioire de la vegetation M du climat de 

Zool. Dcp. Durham USA, 1982, S 4.15-476. I'Afrique nord - tropicale. ImlOau Quateriiane recent. 

in Molilalia 14. 3 et 4. Pretoria. 1983. S JT? ts«). 



NATURRAUMLICHE BEDINGUNGEN SUDARABIENS 



17 



12 000 BP 44 erste Seenbildungen ein, die auf bessere Niederschlagsverteilung bei humiderem Klima 
zuriickzufuhren sind. In dieser Periode wurden wegen der starkeren chemischen Verwitterung iiberwie- 
gend feinkornige Sedimente von den Flussen in den Seen abgelagert, die um 12000 BP in den Gebirgen 
der Sahara und um 10000 BP im Sahel ihre groGte Ausdehnung erreichten 45 . 

Holozan 

Alle Autoren beschreiben im mittleren Holozan einen grundlegenden Klimawechsel etwa um 7000 BP 

zu trockenerem und saisonalem Klima, sowie ein Verlanden der Seen. Nach MALEY 46 waren die 

Niederschlage viel unregelmafliger und lokal von unterschiedlicher Intensitat. Sie konzentrierten sich vor 

allem im Sommerhalbjahr. Die Ablagerungen der grolten Fliisse wurden grobkorniger und unregelmafli- 

ger. Dieser Zusammenhang weist auf Starkregen und Hochwasserabfliisse hin. 

Zwischen 5000 BP 47 und 4000 BP 48 schwachten sich die Niederschlage weiter ab, so dafl in den Tropen 

und Subtropen Afrikas eine deutliche klimatische Ariditatszunahme vom jiingsten Holozan bis heute 

erkennbar ist. 

Obwohl diese Datenzusammenstellung in vielen Punkten noch umstritten ist, konnen durch die Uberein- 

stimmung der in verschiedenen Gebieten gewonnenen Ergebnisse Hinweise auf eine klimatische Ver- 

anderung von den feuchteren zu den ariden Tropen gegeben werden. 

Die folgende Abbildung ist ein Versuch, die Klimadaten in den letzten 20000 Jahren stark vereinfacht 

darzustellen. 





Klitoa humider 


















500 






















400 






















300 ■ 
200 












/ 


N 








100 ■ 












/ 


ii 






IV neolith. 










-- 










fouchtere Phase 






|20 19 18 17 16 


15^ 


■"it 


13 


12 


11 10 


9 


8 \ 6 | 


5 <« 3 2 1 


100 
200 




\ I 


/ 












III \ / 

jvingere ^^ 
Troclcenphase 


1000 Jahre 
vor heute 


300 ■ 




\ Diinenbildung / 


















400 
500 . 


Kl 


una trocken 
















CT*-Dat. Eah Shahelnab 
5^6 ♦ <<50 B.P. 



Abb. 8. Klimawechsel im Sudan von 20000 BP bis heute 4 '. 



44 Hastenrath a.O. (s.o. An. 39), S. 43. 

45 Nicholson - Flohn a.O. (s.o. Anm. 37). 

46 Maley a.O. (s.o. Anm. 43). 

47 A. T. Grove, Late quaternary climatic change and the 
conditions for current erosion in Africa, in Geo- 
Eco-Trop., 2, 1978, S. 291-300. 



48 Nicholson - Flohn a.O. (s.o. Anm. 37). 

49 Nach G. E. Wickens, Changes in the climate and vege- 
tation of the Sudan since 20000 B. P.. in Boissiera, 24, 
S. 43-65, 1975. 



18 EINLEITUNG 



1.4.4.3 Tektonische Einfliisse auf das Klima 

Veranderungen des Kleinklimas, das von Hohenlage, Exposition und Inklination bestimmt wird, stehen 
haufig in Abhangigkeit von geologischen Entwicklungen. Daher ist anzunehmen, daft die starken Hebun- 
gen, die seit dem Tertiar die Arabische Platte erfaBten, zumindest das KJeinklima verandert haben. 
Zudem konnen durch tektonische Bewegungen sogar groBere Klimaveranderungen vorgetauscht werden. 
Die Randgebirge des Rote-Meer-Grabens sind seit dem Tertiar um mehrere hundert Meter gehoben 
worden 49 . 

Aus den Gebirgen Athiopiens sind z.B. Hebungen von einigen Millimetern pro Jahr bekannt 50 . Damit 
sind eine intensivere Verwitterung und eine verstarkte Abtragung verbunden. die allerdings aufgrund des 
geringen Zeitraumes das Relief noch nicht entscheidend gepragt haben. 

Viele Aussagen iiber das jiingere Palaoklima stiitzen sich auf die Sedimentakkumulation und die Sedi- 
menterosion durch Fliisse. Akkumulation gilt als Zeichen fur Ariditat und Erosion wird im allgemeinen 
einem feuchteren Klima zugeordnet. 

Konnen bei gleichbleibendem Klima oder nur graduellen Klimaschwankungen durch verstarkte Hebung 
und gleichzeitig steigender Abtragung Akkumulationen im Wadiunterlauf entstehen, die eine groBere 
Ariditat suggerieren, so ist der SchluB, Sedimentations- gleich Klimaveranderung in Frage zu stellen. 
Tatsachlich konnte durch die Reliefverteilung und die damit verbundene hohere FlieBgeschwindigkeit des 
Wadis Erosion im Unterlauf einsetzen und feuchtere Klimaabschnitte vorgetauscht werden. So beschreibt 
PFLAUMBAUM 51 im Sudan die verstarkte Eintiefung von Nil und Wadis in den unteren Laufabschnil- 
ten aufgrund des fortgesetzten Hebungsimpulses im Gebirge. Der gleiche Effekt tritt ein. wenn durch 
Senkungsvorgange im Vorfluterbereich (z. B. in der Depression der Wiiste Rub'al-Khalf) der Hohen- 
unterschied zwischen Quelle und Miindung vergroliert wird. 



1.5 EINFUHRUNG IN DAS UNTERSUCHUNGSGEBIET UM MARIB 

1.5.1 Geographische Lage von Marib 

Die heutige Provinzhauptstadt Marib liegt im Osten der Yemenitischen Arabischen Republik. etwa 
120 km ostlich der Hauptstadt Sana'a' in 1200 m Hohe u. M. 

Sie befindet sich im Ubergangsbereich vom yemenitischen Grund- und Deckgcbirge /u dem Senkungs- 
bereich der innerarabischen Sandwuste Rub'al-KhalT. Alt-Marib liegt auf einem die Ebene uberragcndcn 
kegelformigen Hiigel (Taf. 2d). 

1.5.2 Geologie des Einzugsgebietes des Wadi Dana 

Die westliche Begrenzung des Einzugsgebietes des Wadi Dana wird von den neogenen basaltischen 
Lava-Serien des yemenitischen Hochlandes gebildct. die gleichzeitig als Wasserschcide /wischen dem 
Roten Meer und der innerarabischen Wiiste Rub'al-Khah aultrcten Aufgrund der plus-minus horizontal 
lagernden Basaltlaven ist die unterirdische Wasserschcide nut der obennlisclicii ulcniisch. die das Ein- 
zugsgebiet begrenzt. 

50 Messerli a.O. (so. Anm. 41) tu , MoipbogtneCilchai Scqucn/ oioei r.uidiropisch 

51 H. Pflaumbaum, Waditerranen- und FuflflSchengMBM uideo Rnmiet, \wi. 134S..S. 1 15 

in der Bayuda-Wiisie (Rc-puhlik Sudan) Bin Boitraj 




rlautctungen iiif Geoloqlschen J 



Qu.Oal - Alluvlala Ablagerungen 
01 - LOBablagarungan 

TertlMr Tlty - Yemen Vulkane, ungeglie 



■in* 



igloi 



Tawllah-Grgppe und Hed)-llr Sei 

Jam - Carbonaegaatalna doc "Amtan-Sarl 

7P - Alkail;rin]H 

■ V - Sj-enlt 

ur.gc - Cranlta. Gnaiaa 

gg - Granodloile, Gnala 

gb - Cabbro 

• l.ic - Schlafer, TomchUfti, Quarzlta 



.svulk, 



itabaaalt. Hornblende 



* ,£ a 



raXr.onlache Laltllnlan, 



Abb. 9. Geologische Karte des Einzugsgebietes des Wadi Dana. 



20 



EINLEITUNG 




Q 



Prjkjrtnich* Schtefer und GMtlt 

Qutrlart Li. en ait J>bqr«nlunq elnStllHr li.nli 



Q 



UMl'tthf <*<** | Utr-Ouncfi / Dwnnt'rltf 1 

mttUat 



Abb. 10. Geologische Kartenskizze des Untersuchungsgebietes mil der Lage wichtiger Bautcn und 
Lokalitaten vor Aufnahme der Bewasserang 52 . 



Dies zeigt. daft die Ausbildung des aktuellen Gewassernetzes von den tertiaren und quartaren tektoni- 
schen Vorgangen und der damit verbundenen Reliefentwicklung gesteuert wurde. 
Nach Osten folgt auf die schmalen Streifen der Tawfla-Sandsteine und Kalke der Amran-Serien das 
prakambrische Kristallin. das mehr als die Halfte der Flache des Einzugsgebietes einnimmi und bis an 
das alte Senkungsgebiet der innerarabischen Wiiste reicht, in das der Flulllaul mundel. 
Ein jurassischer Horst aus 'Amran-Kalken begrenzt das Gebirge bei Marib gcgen das Becken der inner- 
arabischen Wiiste mit seiner jiingeren Sedimentfiillung. 

Die Kalke, die mit 30° nach NO einfallen und ctwa 600 m aul'ragcn. he/eugen die chcnuligc meao- 
zoische Bedeckung des Kristallins. Diese Schichten. zu denen der Cabal Balaq zahlt. bilden die markante 
steile Bruchstufe zur Wiiste Rub'al-Khali (Taf. 2c). 

Da sich Talsysteme in tektonisch stark beanspruchten Gebieten tektonischen Lcitlinicn anpasscn. ist M 
moglich. dall eine tektonischc Stoning den Durchbruch des Wadi Dana dutch den Ciabal Balaq in die 
weite Ebene der Wiiste verursachl His /ti dicsem Durchbrucfa isl das l'als_\stcm mi Suckelbereich weit 
gespannt und besitzt nur eine geringc Tiele. 
Die quartare basaltische Vulkan- und Lava Zone, die sich VOU Siruali mi Westen bis unnullelbar nordlich 



52 Nach Brunncr a.O. (so. Anm. 1 1. S l > 



EINFUHRUNG IN DAS UNTERSUCHUNGSGEBIET UM MARIB 21 



von Marib erstreckt, liegt im Einzugsgebiet des Wadis. Das Erdbeben von 1982, bei dem Marib weit- 
gehend zerstort wurde, beweist, dafl die tiefgreifende tektonische Storungszone, die das Becken 
begrenzt, bis in die heutige Zeit aktiv ist. 

Ein Lavastrom aus diesem Vulkanfeld ist die Ursache fiir die Ablenkung des Wad! Dana nach Siidosten 
beim Austritt aus den mesozoischen Kalken (vgl. Abb. 10). Wahrend das in dem Schuttfacher flieflende 
Grundwasser weiterhin der alten Morphologie folgend unter dem Lavastrom hindurchflieflt, war das 
Oberflachenwasser gezwungen, sich ein neues FluCbett zu suchen. 



1.5.3 Das Klima von Marib 

1.5.3.1 Aktuelles Klima 

Die antike Oase Marib befindet sich am FuB der ostlichen Gebirgshange, im ariden Klimabereich (vgl. 

Abb. 6). Die Niederschlage sind sehr selten und treten meist als Ge witter auf. 

Die Luftfeuchtigkeit ist gering, dennoch konnten auf der antiken Oase haufiger nach Sonnenaufgang Tau- 

bildungen beobachtet werden, was die Vegetation erheblich begiinstigt. In dieser Klimazone existiert 

ohne Bewasserung nur sparliche Vegetation, die von der Dornbuschsavanne der unteren Gebirgshange 

und der Akaziensavanne der Wadis nach Osten bald in die vegetationsfreie Wiiste iibergeht. 

GLASER 53 ermittelte in einem 40 m tiefen Brunnen eine Wassertemperatur von 26° C, so daC eine 

ahnliche mittlere Jahrestemperatur angenommen werden kann. 

Der kalteste Monat ist der Dezember. Gelegentlich sinkt dann das absolute Temperaturminimum in 

Marib in den Morgenstunden auf Werte urn 5° C. Mittags wurden dagegen Temperaturen von 31° C 

festgestellt. Die taglichen Temperaturschwankungen sind also betrachtlich. Der warmste Monat ist der 

Juli. 

Die Anlage der Oase war nur am Austritt des Wad! Dana aus dem Hochland in die Ebene der Wiiste 

Rub'al-Khal! - dem „leeren Viertel" - mdglich. 

Obwohl im Einzugsgebiet des Wad! Dana nur noch durchschnittliche Niederschlagsmengen von 100 bis 

400 mm jahrlich vorhanden sind, fiihrt das Wadi wahrend der beiden Regenzeiten im Sommer betracht- 

Iiche Oberflachenabfliisse und einen ganzjahrigen Grundwasserstrom, so daJ5 in der Talebene nach den 

Regenzeiten regelmaBiger Ackerbau stattfinden kann. 

Mit dem Abzweigen eines Teils des Abflusses zur Bewasserung von Flachen auBerhalb des Wadibettes 

wurde trotz des ariden Klimas der Grundstein der antiken Oase Marib in der Ebene der Wiiste gelegt. 



1.5.3.2 Palaoklima im Einzugsgebiet des Wadi Dana 

Die Gelandeformen und die weit in die Wiiste hineinreichenden fluviatilen Sedimente des Wad! Dana, 
die durch vermehrt flieflendes Wasser geschaffen worden sein miissen, beweisen ein friiher wesentlich 
feuchteres Klima. Davon zeugen heute auch trockene Taler, bunte Kalktuff-Decken in der Umgebung 
versickerter Quellen sowie Salzpfannen in der Wiiste. 

Das Auftreten fossiler Kalkkrusten nordlich des Wadis im Untergrund der antiken Oase deutet ebenfalls 
auf ehemals andere klimatische Bedingungen hin. Die Kalkkrusten sind teilweise einige Zentimeter dick 
und verkitten fluviatil umgelagerten Sand, Geroll oder Lavagrus. Unter den heutigen ariden Gegebenhei- 
ten entwickeln sich keine Kalkkrusten. 

53 Eduard Glasers Reise nach Marib. Sammlung Eduard 
Glaser I. 1913. 



22 EINLEITUNG 



BLUMEL 54 und GELLERT 55 kommen - obwohl von verschiedenen Ansatzen ausgehend - zu dem 
Ergebnis, daB Kalkkrustenbildung lediglich im semiariden Klima mit gelegentlichen Niederschlagen 
zwischen 450 und 800 mm moglich ist. 

An dieser Stelle mufi die Frage aufgeworfen werden. ob nicht gelegentliche Uberflutungen mit ahnlichen 
Versickerungsintensitaten gleiche Effekte erzeugen, so dafi aus der Existenz der Krusten fiir das Gebiet 
urn Marib nicht unbedingt feuchtere Klimabedingungen als die rezenten ariden gefolgert werden konnen. 
Das in die Sedimente eingedrungene Wasser besafi einen gelosten Kalkanteil oder loste den Kalk, z. B. 
aus der Feldspatverwitterung und schied ihn nach dem kapillaren Aufstieg durch Verdunstung als Kruste 
an der Oberflache wieder aus, wobei die Verdunstung durch Winde noch wesentlich gesteigert wurde. 
Die Inkrustierung fallt in die Zeit des quartaren Vulkanismus, dessen Aschen in die Bildungen einbe- 
zogen wurden. Zu dieser Zeit miissen im Einzugsgebiet unregelmaBige Niederschlagsereignisse von 
ungewohnlicher Intensitat stattgefunden haben (vielleicht ausgelost durch Eruptionsge witter). Dadurch 
wurde der Sedimentanteil im Wasser des Wadis erheblich erhoht und das Belastungsverhaltnis so ver- 
andert, daft die groberen Partikel bald wieder abgelagert wurden. 

Ein jiingerer nicht datierter Lavastrom aus dem Vulkangebiet des Gibal Das al-Hasab uberfloB die Kalk- 
krusten und zwang das Wad! Dana zur Anderung seines Laufes nach Siiden und beendete somit die 
Wirkung des flieBenden Wassers auf die Sedimente dieses Gebietes (vgl. Abb. 10). 
Auch die Akkumulation von feinkornigen Sedimenten im ursprunglichen Wadibett wird von demselben 
Lavastrom uberdeckt. Diese Sedimente, die erst das ehemals tiefe Wadibett vollstandig auffiillten und 
dann eine Sandschwemmebene bildeten. gleichen stark den antiken Oasensedimenten und sind daher 
einem ahnlichen Klima zuzuordnen. Nach HOVERMANN 5 " bilden sich die charakteristischen Sand- 
schwemmebenen bei durchschnittlichen Jahresniederschlagen zwischen 20 und 60 mm in Form von 
Starkregen. 

Die Datierung der Krustenbildung und die Wadibettakkumulation konnte zeitlich eingegrenzt werden. 
wenn eine Datierung des nach Siiden gerichteten Lavastromes vorgenommen wurde. 
Wahrend die Krustenbildung schon abgeschlossen war, ging die Akkumulation der feinkornigen Sedi- 
mente auch in dem neuen Wadibett weiter und reichte wahrscheinlich bis in die Anfange der sabaischen 
Bewasserungskulrur, die auf der Schwemmebene begann. Daher sind die Wadisedimente seismisch nicht 
von den auflagernden Oasensedimenten zu unterscheiden. In den Sedimenten der Oase ist eine bedeu- 
tende Klimaanderung wahrend der Betriebszeit nicht erkennbar. 

AbschlieBend ist hervorzuheben. daB die Entwicklung des Reliefs des Yemen, insbesondere der Region 
Marib, seit dem Tertiar entscheidend auf die Hebung des yemenitischen Gebirges parallel zum Rote- 
Meer-Graben (geodynamischer Impuls) zuruckzufiihren ist. Neben dem pragenden Plead waren auch 
kJimatische und morphodynamische (Akkumulation, Erosion) Impulse an der Reliefentstehung beteiligt. 
Da alle Prozesse auch rezent noch aktiv sind und sich die Sedimentationsbedingungen unmittelbar vor 
und wahrend der Oasenbetriebszeit nicht wesentlich verandert haben, ist von iiberwiegend gleichgebhe- 
benen, vermutlich ariden Bedingungen auszugehen, was humidere Perioden nicht ausschlieBt. Erst gegen 
Ende der Betriebszeit zeigen grobere Kornfraktionen in den Oasensedimenten eine gesteigerte Ariditat 
oder eine verstarkte tektonische Aktivitat in dieseni unruhigen Gebiet an. 



54 W.-D. Bliimel, Kalkkruslunvcirkdmmcn in SfldwMt- 5ft J, Hovcrni.mn. I\|vn von Vni landverglettchwnngBB 
afrika. UntersuchungsmcthoiJcn und ihre Aussagen. in Nnrdosl Tibet, in Regesibuigat Qaogr. Sfhriften. 
Mini. Baseler Afrika Bibl., Vol, 15, 1476. 19/20: Qeographlc l Schaefei Festschrift S. 29-32, 

55 J. F. Gcllcrt, Pluvialc und Inlcrpluvialc in Alnka Qeo I9K5. 
logisch-palaoklimatologische und pajfiogeognpbische 

Faktcn und Prohkmc. in Pt-i. Milt, MK, 1474. 
S. 104-116. 



EINFUHRUNG IN DAS UNTERSUCHUNGSGEBIET UM MARIB 23 



1.5.4 Rezente Verwitterung im Einzugsgebiet des Wadi Dana 

Unter den heutigen Klimabedingungen herrschen im Einzugsgebiet des Wadi Dana neben den iiber- 
wiegenden physikalischen auch chemische Witterungsprozesse, wobei die Bedeutung der letztgenannten 
von Westen nach Osten abnimmt. 

In den hoheren westlichen Bereichen des Einzugsgebietes mit durchschnittlichen Niederschlagsmengen 
zwischen 300 bis 400 mm spielt die chemische Verwitterung eine erhebliche Rolle. Erwahnenswert ist 
in diesem Zusammenhang ebenfalls der Taufall, der nach eigenen Beobachtungen auch in den nieder- 
schlagsarmen Perioden fast taglich in den friihen Morgenstunden stattfindet. 

Die physikalische Verwitterung wird von der unmittelbaren ganzjahrigen Temperaturverwitterung, die 
auf einen ausgepragten Temperaturtagesgang zuruckzufiihren ist, der Salzsprengung und der winter- 
lichen taglichen Frostsprengung in den Hbhen oberhalb der Frostgrenze (ca. 2100 m) gepragt. 
Da aus dem Gebirge des Yemen keine ganzjahrigen Klimabeobachtungen vorliegen, lassen sich keine 
Angaben iiber die Frostwechselhaufigkeit machen. 

Die bei den physikalischen Verwitterungsprozessen anfallenden KorngroBen liegen tiberwiegend im 
Sand- und Schluffbereich 57 . Da ein groBer Teil des Einzugsgebietes aus basischen Gesteinen besteht, 
entstanden und entstehen Verwitterungsprodukte mit reicher Mineralreserve, die von den seltenen star- 
ken Regenfallen im Jahr abtransportiert werden. Im Miindungsgebiet des Wadis in der Umgebung von 
Marib gewinnen, bedingt durch den Feuchtigkeitsmangel (unter 100 mm Jahresniederschlag) bei gleich- 
zeitigen starken taglichen Temperaturschwankungen, die physikalischen Verwitterungsbedingungen eine 
noch groBere Bedeutung. Die weitgehend vegetationsfreien oder hochstens schiitter bewachsenen 
Gesteine sind im wesentlichen der Insolationsverwitterung ausgesetzt, die vor allem von der Salzspren- 
gung begleitet wird. 

Neben diesen fur wiisten- und halbwiistentypischen Verwitterungsvorgangen kommt es durch den 
gelegentlich auch hier zu beobachtenden Taufall am friihen Morgen sicherlich zu chemischen Verwitte- 
rungsprozessen. 



1.5.5 Sedimentakkumulation vor Aufnahme der anthropogenen Bewasserung 

In diesem Abschnitt wird ein Uberblick iiber die Sedimentationsvorgange im Zusammenhang mit dem 
AbfluBverhalten im Einzugsgebiet des Wadi Dana gegeben. Zusatzlich wird auf die besonders wich- 
tige Sedimentakkumulation vor der Bewasserungsaufnahme durch die Sabaer eingegangen. (Sedimen- 
tation ist abhangig von den im Sedimentationsraum herrschenden physikalischen und chemischen Bedin- 
gungen.) 

Die fluviatile Tatigkeit des Wassers beruht auf dem Transport von Losungen und Sedimenten. Lediglich 
bei einer groBeren FlieBgeschwindigkeit als 0,1 m/s kann grobes Material mit KorngroBen > 0,063 mm 
Durchmesser verfrachtet werden. Da die FlieBgeschwindigkeit von dem Gefalle des Wadis, dem 
Geschwindigkeitswert Ks, dem AbfluB und dem durchflossenen Querschnitt des Fluflbettes bestimmt 
wird, unterliegt sie ortlichen und jahreszeitlichen Schwankungen. 

In den semiariden Gebieten mit nur periodischer Wasserfuhrung der Flusse erreicht die Schwebstoff- 
fracht ihre vergleichsweise hochsten Betrage. Demzufolge bildet die Geroll- oder Geschiebefracht, zu 
der auch Sand und Kies gehoren und die ursiichlich als Scheuermaterial fur die Tiefenerosion verantwort- 
lich ist, mengenmaBig den kleinsten Anteil der Gesamtfracht. Fast die gesamte kinetische Energie des 



57 A. Semmel, Quartiirgeologische Untersuchungen in Randgebieten, in Nachrichten Deutsche Geologische 

der Donahilwiiste (Athiopien) und ihren westlichen Gesellschaft 7. 1973, S. 43-46. 




24 EINLE1TUNG 



flieBenden Wassers wird dabei durch den Schutttransport verbraucht, so daB die eigenen Akkumulations- 

massen das FluBbett vor Erosion bewahren. Daher sind die Betten der Fliisse dieser Gebiete auch bei 

groBerem Gefalle kaum in die Landoberflache eingeschnitten. Sind dennoch, wie in Marib, die ehemali- 

gen Flufllaufe tief in den Untergrund eingeschnitten, wobei tektonische Storungen ausgeraumt und 

genutzt wurden, mufi auf starkere Erosion in friiherer Zeit unter anderen Klimabedingungen mit perio- 

disch groBerer bzw. kontinuierlicher Wasserfuhrung geschlossen werden. 

Fur diese Tatsache sprechen auch die weit in die arabische Wiiste hineinreichenden Schwemmfacher, die 

eine viel groBere Wasser- und Sedimentfuhrung in fuhreren Pluvialzeiten, etwa zeitgleich zu den Eis- 

zeiten des Quarters, belegen. 

Mit dem Materialtransport sind die beiden auffallenden morphologischen Tatigkeiten des Flusses, 

Abtragung und Ablagerung, eng verkniipft. 

Dabei werden die KomgroBen der mitgefuhrten Bruchstiicke in Abhangigkeit von der petrographischen 

Beschaffenheit durch Reibung der Gerolle aneinander verkleinert und die KorngroBenverteilung ver- 

andert. Die im folgenden kurz skizzierten Eigenschaften des untersuchten Einzugsgebietes begriinden die 

groBe Bedeutung des Stofftransports im Wad! Dana: 

1. Die sehr sparlich vorhandene Vegetation, das vergleichsweise steile Gelande, die vorherrschende 
physikalische Verwitterung und das Auftreten relativ hoher Niederschlagsintensitaten begiinstigen die 
Erosion und somit die flachenhafte Zufuhr von Feststoffen in das Wadibett. Jedoch trifft das nur in 
Gebieten zu, die nicht terrassiert wurden, da diese Art der Bewirtschaftung den OberflachenabfluB 
und damit die Erosion auf ein Minimum reduziert. 

2. Das groBe Gefalle der Wadis fuhrt zu hohen FlieBgeschwindigkeiten. 

3. Die relativ hohen AbfluBspitzen ermoglichen wegen des nicht linearen progressiven Zusammenhangs 
zwischen AbfluB und Sedimentfracht einen betrachtlichen Anteil mittransportierter Stoffe. 

Wahrend die Losungsfracht bis in das abfluBlose Becken der Wiiste gelangt. kann die restliche Fracht 
nur soweit befordert werden, wie ausreichendes Gefalle fur den Transport zur Verfugung steht. was 
neben dem AbfluB auch von den KorngroBenverhaltnissen abhangig ist. SchlieBlich handell es sich meist 
um Unterlaufe mit wenig Gefalle und entsprechend feinkornigem Material. Die Suspension besteht uber- 
wiegend aus Schluff und Ton. Nimmt die FlieBgeschwindigkeit infolge QuerschnittsvergroBerung des 
Flusses, Relief- und Reibungsanderungen ab oder der Frachtanteil zu, so ist der Strom nicht mehr in 
der Lage, seine gesamte Fracht weiter zu transportieren, und er beginnt einen Teil abzulagern. 
Aufgrund des dadurch verringerten Gefalles beschleunigt sich die Ablagerung von zuniichst groberen. 
wenig spater auch feineren Komponenten. Dies geschieht oft beim Ubergang vom Gebirge in flaches 
Gelande. Dort werden dann breite, sich standig erhohende Schwemmfacher aufgebaut. wie es nach dem 
Austritt des WadT Dana aus dem Gabal Balaq in die Ebene der arabischen Wiiste der Fall ist. Diese weite 
Akkumulationsebene bildete die Basis, auf der die Sabaer ihr Bewasserungssystem anlegen konnten. 
Ein Beispiel fur die Grofienordnung der moglichen Erhohung bieten die nepalischen Terraifliisse. die 
Berichten zufolge 58 durch Ablagerungen in der Ebene um etwa 15-30 cm jiihrlich aufsedimentieren. 



1.5.6 Ermittlung der Miichtigkeit der Oascnablagerungen 

Neben der bekannten geodiitischen Hohe der letzten. teilweisc noch gut erhallencn. Bewasserungsan- 
lagen und -flachen ist fur die Ermittlung der Oasenmachtigkeit auch die Kenntnis iiber die Hiihenlage 
der Oasenbasis notwendig. Die Miichtigkeit der Ablagerungen kann bei bekannter Sedimentations- 
rate/Jahr unmittelbar in die Betriebszcit der Oase umgerechnet werden. 

58 F. Kollmannsperger. Erosion - cine global* Gclahr 
1979, S. 62. 




EINFUHRUNG IN DAS UNTERSUCHUNGSGEBIET UM MARIB 



25 



1.5.6.1 Untersuchungsverfahren 

Die Machtigkeit der Oasensedimente und die Morphologie des Untergrundes vor Beginn der Sedimen- 
tation kann man durch verschiedene Untersuchungen ermitteln. Die genauesten Ergebnisse sind mit Hilfe 
von Bohrungen zu erzielen, was aber sehr zeitaufwendig und teuer ist. Daher wurde auf ein geophysikali- 
sches Verfahren, die Refraktionsseismik, zuriickgegriffen, welches zugleich preiswert ist. 
Die seismischen Verfahren beruhen darauf , daB sich elastische Wellen in den verschiedenen Erdschich- 
ten, entsprechend der unterschiedlichen Dichte, mit verschiedener Geschwindigkeit fortpflanzen. So 
werden ausgesandte Wellen an Grenzflachen im Untergrund gebrochen und reflektiert. Die Struktur des 
Untergrundes bildet sich in dem zeitlichen Ablauf der Wellenausbreitung ab, und es besteht die Moglich- 
keit, aus den Laufzeiten der verschiedenen Wellenziige, deren Weg und somit den Aufbau des Untergrun- 
des zu erforschen. 

Bei dem Refraktionsverfahren wird aufler der Ausbreitungsgeschwindigkeit der an der Erdoberflache 
laufenden direkten Welle auch die an einer Schichtgrenze gebrochenen Welle ermittelt. 
Theoretisch spielt sich dabei folgender Vorgang ab: Die gebrochene Welle erreicht die liegende Grenz- 
flache unter dem Winkel der Totalreflexion, lauft dann entlang der Grenzflache mit der hoheren Wellen- 
ausbreitungsgeschwindigkeit der, in der Regel dichteren, liegenden Schicht und wird fortwahrend unter 
dem Grenzwinkel der Totalreflexion an die Oberflache reflektiert. 



( msec } 




Ref rakt i er te Welle 



V3 > V2 



Abb. 11. Idealisierter Schnitt durch den Untergrund zur Veranschaulichung des Verlaufs der 
direkten und der refraktierten Welle 5 '. 



25 EINLEITUNG 

Praktisch werden bei der Refraktionsseismik, zu der die angewendete Hammerschlagseismik zahlt, die 

Laufzeiten der Wellen vom sich andernden Auslosepunkt bis zum Geophon gemessen. Hierbei kommt 

es nur auf die Ermittlung der Ankunftszeit der ersten Wellenfront an. Diese Ankunftszeiten werden 

graphisch in Abhangigkeit zur jeweiligen Entfernung Auslosepunkt - Geophon abgebildet. Ab einer 

bestimmten Distanz vom Auslosepunkt uberholen die refraktierten Wellen die direkt an der Oberflache 

laufenden langsamen Wellen. 

Die verschiedenen Wellenlaufzeiten stellen sich im Weg-Zeit-Diagramm als Lineare mit unterschied- 

licher Steigung dar, die sich im Knick- oder Uberholungspunkt schneiden. 

Aus der Entfernung x des Knickpunktes vom Ursprung lafit sich fur den einfachen Zweischichtfall nach 

der Beziehung 

2 V : +V, 
die Tiefe der wellenbrechenden Schicht bestimmen. Fur den Zweischichtfall kann auch die Beziehung 

h = I? 

2V-L - _L 

herangezogen werden. Die Hammerschlagseismik lafit Untersuchungen bis in eine Tiefe von etwa 30 m 

zu. 

Da an verschiedenen Stellen beobachtet werden kann, daft die lockeren Oasensedimente diskordant auf 

Kalken, Basalten oder durch Kalk verfestigten Kiesen oder Sanden auflagern. ist die Tiefe der ersten 

wellenbrechenden Schicht gleichbedeutend mit der Machtigkeit der Sedimentauflage. 

Die Auswertung eines aus mehreren Schichten bestehenden Untergrundes. bei dem mehrfache Wellen- 

brechung auftritt und weitere Fortpflanzungsgeschwindigkeiten existieren. geschieht nach denselben 

Grundsatzen. wie beim Zweischichtfall. 

Die Formeln fur Drei- und Mehrschichtfalle sind in MOONEY 6 " aufgefuhrt. aus dem auch die folgen- 

den Laufzeiten fur longitudinale Wellen in verschiedenen Gesteinen entnommcn wurden: 

Verwittertes Oberflachenmaterial 

Sand, Kies (trocken) 

Sand (nali) 

Wasser (abhangig von Temp, und 
Salzgehalt) 

Sandstein 

Kalkstein 

Metamorphe Gestcinc und Vulkanite 
Untersucht wurden vier Sud-Nord-Schnitte im Abstand von 2 km auf der wettlichen Nordoase /uischen 
dem Hauptverteiler und der antiken Stadtmauer (vgl. Taf. 3). Ferner wurde der Untergrund am Standort 
des Hauptverteilers und ein Profil parallel zu den Relikten des antiken DanUDB, jedoch im Abstand von 
5-10 m vor dem heute erkennbaren Dammlull. seismisch untersucht. 

In alien Fallen wurde die Hohc der Oberflache u. M. nivelliert und die icweiligen ermitlelten Tiellagen 
der dichteren Schichten in den Schnitt iibertragen. 

59 H. M. Mtxincy, Handboi)k ol'EnginecnngCicDphysica. 60 Mooney t.O is o Anni 59). 
Chapter 1-12. Bison Instruments Inc.. Minneapolis, 

1977. 



305- 


- 610 m/s 


468- 


- 915 m/s 


610- 


-1830 m/s 


1430- 


-1680 m/s 


1830- 


-3970 m/s 


2140- 


-6100 m/s 


3050- 


-7020 m/s 




EINFUHRUNG IN DAS UNTERSUCHUNGSGEBIET UM MARIB 



27 




UADI 
DANA 



Abb. 12. Nordoase Schnitt 1. 




Abb. 13. Nordoase Schnitt 2. 



FESTK0RPERGESTE1N iBASALT ODER KALK) 
LOCKERGESTEIN 



ANTIKE TOPOGRAPH1E [TERRASSE] 
AKTUELLE TOPOGRAPHIE 
REKONSTRUIERTE BASISFLACHE 
SEISMISCH ERKENNBARER UNTERGRUND 
RADIOKARBONPROBE 



28 



EINLEITUNG 



T195 -| mu.M 

1190 - 

1185 

1180 



WAD I 
GUFAYNA 




Abb. 14. Nordoase Schnitt 3. 




UADI 
OAMA 





Abb. 15. Nordoase Schnm 4 



FESTKORPERGESTEIN (BASALT ODER KALK 1 

LOCKER GESTEIN 



ANTIKE TOPOGRAPHS | TERRASSE | 
AKTUELLE TOPOORAPHIE 
RE KONSTRUIERTE BASISR.ACHE 
SEISMISCH ERKENN8ARER UNTER&RUND 






EINFUHRUNG IN DAS UNTERSUCHUNGSOEBIET UM MARIB 29 



1.5.6.2 Ergebnis der seismischen Untersuchungen 

a) Oase 

Generell laBt sich die Situation der Oase als Zweischichtfall schildern, wobei das lockere loBartige Ober- 
flachensediment eine Wellengeschwindigkeit von 270-400 m/s besitzt. Die darunterliegende Schicht 
wird von Materialien verschiedenster Zusammensetzung, Dichte und Laufzeitengeschwindigkeit, die 
jedoch immer iiber 1200 m/s liegt, gebildet. Zu erwarten sind alluviale Sande und Kies des Wadi 
Dana mesozoische Kalke, basaltische Eruptiva und der durch carbonatisches Bindemittel zementierte 
Lavagrus, der ebenso wie die Basalte an die unmittelbare Umgebung der Vulkane gebunden ist. 
Die in den Schnitten 1 bis 4 (Abb. 12 bis 15) im einzelnen dargestellte, ungleiche Machtigkeit der 
schwemmloBartigen Sedimente ist die Folge der vorgeformten zertalten alten Basis und der auflagernden 
Basaltstrome. Die maximale Machtigkeit der Ablagerungen betragt in den beiden Rinnen der friiheren 
FluBbetten iiber 33 m. In diesem Tiefenbereich liegt auch die Grenze der Aufldsung und damit der 
Anwendung der Hammerschlagseismik mit einem Gerat der Firma Bison. Eine zusatzliche Kontrolle der 
Ergebnisse ergab sich in Schnitt 2 zwischen den Mefipunkten 16 und 17 durch einen im Bau befindlichen 
Brunnen. Dort stieB man in 29 m Tiefe auf hellen Sand der sich oberflachlich nicht von dem heute im 
Wadi Dana abgelagerten Sand unterscheiden laBt. Die Tiefenlage der Trennschicht unter dem Oasen- 
sediment betrug bei Punkt 16 rund 29 m und bei Punkt 17 etwa 27 m, so daB von einem hohen Mai? 
an Genauigkeit bei den ermittelten Werten ausgegangen werden kann. Messungen in verschiedenen 
Brunnen zeigen den Beginn des Grundwasserspiegels bei etwa 35 m unter der Gelandeoberkante. 
Grundsatzlich laBt sich also festhalten, daB der grundwassergefiillte Porenraum auf die Laufzeiten- 
geschwindigkeiten der refraktierten Wellen und somit auf die Ergebnisse der seismischen Untersuchun- 
gen und deren Genauigkeit keinen EinfluB hat, da alle erfaBten Verdichtungen im grundwasserfreien 
Bereich liegen. 

Untersuchungen im Wadi Dana ergaben fur die abgelagerten Sande und Kiese unter einer lockeren Auf- 
lage von 1,10 m ebenfalls Geschwindigkeiten von 1200 bis 1800 m/s, so daB es sich bei der Trennschicht 
um den teilweise durch Carbonate verfestigten, pluvialen oder tertiaren Schwemmfacher des Wadis 
handelt. 

Hohere Laufgeschwindigkeiten wurden je nach Umgebung und Interpretation der geologischen Karte 
entweder als Kalkstein (2140-6100 m/s) oder als Basalt (3050-7020 m/s) eingestuft, wobei die groBen 
Schwankungen ein Ausdruck unterschiedlicher Ausbildung bzw. beginnender Zersetzung des Materials 
sein konnen. 

Aufgrund der MeBdaten der Schnitte 1 bis 4 wurde eine topographische Karte des Gebietes zwischen 
dem antiken Staudamm und der Stadt Marib erstellt, die die Morphologie vor dem Beginn der natiirlichen 
und anthropogenen Sedimentation, daB heiBt ohne die auflagernden loBahnlichen Lockersedimente zeigt 
(Taf. 3, Abb. 16). Chronologisch sind dabei zwei Zustande zu betrachten: 

1. Die friiheste Periode wird durch das FluBtal dokumentiert, das im Untergrund geradlinig aus der 
Schlucht im Gabal Balaq auf Marib zu verlauft. Wahrend.das rechte Ufer von pluvialen Ablagerungen 
gebildet wird, ist links ein Steilufer vorhanden, das zu einer Hochflache fiihrt (5-10 m iiber dem 
rechten Uferniveau), die iiberwiegend aus basaltischen Laven besteht. Gelegentlich sind jedoch auch 
zwischen den Basaltstromen bzw. auch auf der Lava weniger dichte Ablagerungen, vermutlich Ver- 
witterungsprodukte, vorhanden. Einer dieser Lavastrome verlauft vom Nordwesten unter dem Stand- 
ort des Hauptverteilers hindurch zu der Bdschung am Wadiufer. Ob er dort in das FluBbett stiirzt und 
ihm an der tiefsten Stelle Richtung Marib folgt, oder ob er auf dem Hochplateau auslauft, konnte nicht 
geklart werden. Jedenfalls deuten hohe Wellengeschwindigkeiten in dem FluBtal (Punkt 18, Abb. 13) 
mit 3350 m/s auf einen Festkorper, bei dem es sich allerdings auch um einen Kalkhorst handeln kann. 
GroBere Behinderungen des Abflusses sind von diesem Gestein vermutlich nicht ausgegangen. 
Etwa 1300 m sudlich des Klus existiert ein zweites, tief eingeschnittenes FluBtal, dessen beide Ufer 



30 



EINLEITUNG 





Abb. 16. Projektion des seismisch erkennbaren Untergrundes der Schnme 1 bis 4 



aus pluvialen Sedimenten bestehen und das von einem ausschliefilich im Gabal Balaq al-Ausat liegen- 
den, wesentlich kleineren Einzugsgebiet gespeist wurde. Aueh hier sind insgesaml uber 33 m Sedi- 
mente akkumuliert. 

Kurz vor Marib vereinigen sich diese beiden Flufitalsysteme mit dem WadI Alib zu einer weilen 
Ebene. aus welcher der die Stadt Marib tragende Tell hoch aufragt. Westlich und nordlich der antiken 
Stadtmauer sind in 20 bis 30 m Tiefe dichte Gesteine mit Wellenausbreitungsgesehwindigkeiten von 
3500-5000 m/s angetroffen worden, die mit keiner bekannten Struktur in Verbindung gebracht 
werden konnen. Die Form des Hiigels erinnert an einen Vulkankegel. so dali sich folgende Erklarung 
anbietet: An der Schnittstelle der beiden. auf tiefgreifenden tektonischen Storungen verlaufenden, 
Talsysteme wurde der Aufstieg von magmatischem Material ermoglicht. so dull an dieser Stelle ein 
Vulkan entstand, von dem mehrere Basaltstrome (mindestens jedoch zwei. je einer nach Westen und 
nach Norden) zu Tal flossen (vgl. Taf. 3). 

Mit dem Nachlassen der Niederschlage im Einzugsgebiet und der Wasserfuhrung des WadT Dana fand 
eine betrachtliche naturlichc Aufsedimentation des Flulibettes stall. Das Resullat mull cine relativ 
ebene Flache siidlich des Hochplaleaus am Hauplverlciler gewescn sein, denn hei ihkM \orhandener 
ausgepragter Morphologic ware cine Querung des Flulibettes durch einen Lavastrom unmoglich 
gewesen. 

Der Lavastrom ubcrquertc auf Hohc des Bauwerks N 4 das cingeebnclc Flulihctl nach Suden und isl 
bis unterhalb von Bau N 5 aulgeschlosscn (Abb. 10) Diese aus dem nauiilichcn Gelande heraus- 
ragende Basaltschwelle verursachte die nach Siiden gcnchiclc Umlcnkung des Wadi Dana nach dem 
Austritl aus dem Gebirge, wahrend das Grundwasscr weilerhin. wie die Brunnen im nordlichen 
Oasenteil beweisen, die Moglichkeit besitzl. den Lavastrom /u unlerlliellen und dem alien Grund- 
wasserleiter zu folgen. 



EINFUHRUNG IN DAS UNTERSTJCHUNGSGEBIET UM MARIB 31 

Da es sich um das Ende des Basaltstromes handelt, wird angenommen, daB er die Ebene lediglich 
um 1-2 m uberragte. Die Bauwerke N 4 (Schwellenhohe 1181,60 m u. M.) und N 5 (Schwellenhohe 
1180,20 m ii.M.) sind jeweils auf diesem festen Gestein gegriindet, so daB fiiir die akkumulierte 
Basisflache eine Hohe von 1178-1179 mii. M. bei N 4 und 1177 bis 1178 m ii.M. bei N 5 postuliert 
wird. 

Da es sehr unwahrscheinlich ist, dafl die dem Wadigefalle entsprechende eingeebnete Flache, eine 

starkere Neigung als l-2% besafi, konnen mit Hilfe dieser Annahme in alien Schnitten die Oasen- 

basisflachen vor Aufnahme der anthropogenen Bewasserung bestimmt und eingetragen werden. 

Durch die Projektion der konstruierten Bewiisserungsbasis in die Schnitte 1 bis 4 lassen sich fur diese 

Gebiete die maximalen SedimentmaBigkeiten angeben: 

Schnitt 1 = 17,2 m Oasensedimente (Abb. 12) 

Schnitt 2 = 17,7 m Oasensedimente (Abb. 13) 

Schnitt 3 = 12,0 m Oasensedimente (Abb. 14) 

Schnitt 4 = 9,7 m Oasensedimente (Abb. 15) 

Alle diese Werte basieren auf einem angenommenen mittleren Gefalle von 1 ,5%o der eingeebneten 

Flache. 

An dieser Stelle muB daher BRUNNER 61 widersprochen werden, der iiber 30 m Bewasserungs- 

sedimente angibt und eine jahrliche Sedimentationsrate von 1,1 cm annimmt. 

Die erganzten Abbildungen zeigen, daB der groBte Teil der oasenahnlichen Lockersedimente, die dem 

seismisch deutlich unterscheidbaren Untergrund auflagern, besonders im ostlichen Teil schon vor 

Aufnahme der Bewasserung existierten. Wahrend im westlichen zentralen Teil um den Hauptverteiler 

eine machtige, einheitlich entwickelte Oase vorliegt, wird nach Osten die Dicke der Sedimentauflage 

diinner. Das bedeutet, daB das Hauptverteilersystem in einen zentralen westlichen, vermutlich konti- 

nuierlich bewasserten Teil und in einen ostlichen, unregelmaBig oder zeitlich spater genutzten Teil 

untergliedert werden kann. 

Aus der maximalen Sedimentmachtigkeit von ca. 18 m und der ermittelten Sedimentationsrate von 

0,7 cm/a (vgl. Kap. 3.4) laflt sich eine Betriebsdauer der Nordoase von etwa 2550 Jahren errechnen. 

Der FluBlauf fuhrte nach der Umbiegung nach Siiden am Fufl des Gabal Balaq entlang, bis er auf 

Hohe von Bau S 6, durch die bis in das heutige FluBbett anstehenden Kalke wieder in die urspriing- 

liche Richtung nach Marib abgelenkt wurde. Dabei machte sich der FluB das schon vorhandene Tal 

zunutze, welches nun ebenfalls regressiv aufsedimentiert wurde. 

Auf Grund der in diesem Bereich von der heutigen Situation abweichenden Lage des Wad! Dana, 

die offensichtlich zu Beginn der sabaischen Bewasserung noch Gultigkeit besafi, was durch die im 

Vergleich zum rezenten Stromstrich auffallig verdrehte Lage des Bauwerks S 6 unterstrichen wird, 

hatten die Nord- und die Siidoase andere Ausdehnungen. So reichte die Siidoase anfanglich weiter 

nach Norden, bis an den Wadilauf der Situation II (Taf. 3). Wahrscheinlich waren zu diesem Zeit- 

punkt Bewasserungsflachen nordlich des Wadis noch nicht angelegt, so daB der vom Bauwerk S 6 

versorgte nordliche Teil der Siidoase mit dem mehrfach in den Felsen am Bauwerk gemeiBelte Begriff 

„byn" (Nordoase, mdl. Mitteilung von Prof. W. W. MULLER) gemeint sein konnte (Abb. 17). 

Im Laufe der Betriebszeit, wahrscheinlich nach der Errichtung des Absperrdammes, wurde das Wadi- 

bett von den Betreibern nach Siiden verlegt (Situation III, Taf. 3), so daB seither der rezente FluBlauf 

und die damit verbundene veranderte Nord- bzw. Siidbegrenzung der beiden Oasenteile annahernd 

existierte. 



61 Brunner a.O. (s. o. Anm. 1), S. 122. 



32 



EINLEITUNG 



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Ostbauwefh 



^6S 



Bau*e'«sresi 



Abb. 17. Lageplanskizze der Baukomplexe S 6 und S 5*' 



b) Damm 

Zwischen dem Beginn der nachweisbaren Bewasserung der Nordoase mit dem Enmahniebauwerk N 4 
(Abb. 1, Hohe der Sohlschwelle 1 181,60 m u. M.) im WadI Dana und deren Ende mil dem Nordbau 
N 1 der Betriebsperiode 1 (Schwellenhohe 1195.99 m u. M.) liegl eine Hohenditteren/ van ca. 14 m. 
die durch die stetige Aufsedimentation der Oase erforderlich wurde. Das zur Bewasserung benougte 
Wasserspiegelniveau wurde durch eine schrittweise Erhohung des Staudammea erreiclu. Zu jeder diescr 
Perioden gehorte ein bestimmtes Auslalibauwerk. Die Standorte diescr Bauwcrke sind unbekanm. da alio 
Spuren von den Sedimenten der letzten Periods iiberdeckl werden. Lcdiglieh die Sedimemresie allerer 
Hauptkanale deulen die Existenz friiherer Nordhaulcn an. die icweils durch cinen Hauplkanal mil dem 
dazugehorenden Hauptverteiler an Slellc des hculc sichlhareii in Vcrhindimg gcstanden habcn 
Vorausselzung fur die Griindung solcher Baulen war aber die Elision/ von lestcm Baiigrund. der in 
diesem Fall nur aus anstehendem Fcls hcslehen konnic. weil die baulechnischen Kigenschaticn des Sedi- 
ments aufgrund des hohen Porenvolumens und des damil muglichcn hohen Wasscigehallcs wenig stand 
fest sind. Dieses Wissen lokalisicrt die mogliclicn Si.indorlc truherer Bauwcrke .ml d.is Ciebicl am PuSe 
des Gabal Balaq im letzten Dammhcreich. Durch die llammcrschlagscisiiiik VOt dem DammfuH sollte 



62 Nach W. Herberg. Vorliuflgei I'm n. In Bbei ban 
gescbichtliche Unicrsuchu Saukomplexea H 



im Wadi I l.m.i Mini' m \rChlolOglsche Hcrk'hlc HU 

men in, 1987, S ;; 



EINFUHRUNG IN DAS UNTERSUCHUNGSGEBIET UM MARIB 33 



der Nachweis erbracht werden, dafl zwischen dem Wadi und dem Standort des Bauwerks N 1 im Unter- 
grund die Voraussetzungen (fester Fels) zur Errichtung grofierer Anlagen vorhanden sind. 
Tatsachlich sind an den zwei Stellen, die in der Abbildung 2 mit N 3 und N 2 bezeichnet sind, Schichten 
mit Wellenlaufzeitengeschwindigkeiten von 3500 bzw. 3300 m/s gefunden worden. Aufgrund der 6rt- 
lichkeiten und der Geologie werden diese Schichten als Auslaufer der Kalke des Gabal Balaq gedeutet, 
wahrend die dazwischenliegenden Bereiche an der Storungsfront tiefer abgesenkt wurden. 
Der sudliche Horst, Standort des Bauwerks N 3, ist 10 m vor dem Dammfufi in 10 m Tiefe bei 1178 m 
ii.M., und der nordliche (Standort des Bauwerks N 2) in 4 m Tiefe bei 1187 m ii. M., ebenfalls 
10 m vor dem Dammfufl anzutreffen. Beide Lokalitaten sind als Standorte fur grofiere Bauwerke mog- 
lich, dennoch kann nur am sudlichen Punkt die unmittelbar auf N 4 folgende Bewasserungsanlage N 3 
gestanden haben, da nur dort Griindungen in Hohen zwischen 1181 und 1187 m ii. M. existieren konn- 
ten. Der nordliche Punkt ist zusatzlich noch durch das Streichen der schon erwahnten Kanalreste als 
Standort des Bauwerks N 2 gekennzeichnet. Die Verlegung der Auslafibauwerke nach Norden machte 
allerdings eine betrachtliche Verlangerung des Dammes erforderlich. 

c) Hauptverteiler 

Die schon erwahnten Kanalrelikte laufen alle auf den Hauptverteiler der letzten Bewasserungsperiode I 
zu, so daB sich die Frage stellt, ob in friiheren Perioden (II bzw. HI) Vorgangeranlagen an gleicher Stelle 
bestanden haben konnen. Diese Frage ist grundsatzlich positiv zu beantworten, da 12-14 m unter dem 
Hauptverteiler in 1182-1184 m ii. M. Hone eine Schicht anzutreffen ist, in der die refraktierte Welle 
Geschwindigkeiten von 3500-4000 m/s erreicht. Solche Wellenlaufzeiten konnen sowohl in Kalken als 
auch in basaltischer Lava erzielt werden, die beide in unmittelbarer Umgebung vorkommen. ledoch 
wurde bei der Deutung mit Hilfe des Luftbildes der Existenz eines Lavastromes vom Gibal Da3 al-Hasab, 
der sich bis unter den Hauptverteiler erstreckt, der Vorzug gegeben. Letztlich kann die Frage jedoch nur 
mit einer Bohrung gelost werden. 

Um den Hauptverteiler, der etwa einen Kilometer vom Damm entfernt liegt und auf einer Basis von 
1182-1184 m ii.M. gegrundet werden konnte, mit freiem Wasserspiegelgefalle zu erreichen, ist bei 
einer Neigung von l%o im Hauptkanal ein Wasserspiegelniveau von mindestens 1183-1185 m ii. M. im 
Stauraum notig. 

Damit fallt der Bau des Hauptverteilers hohenmaflig mit der Anlage N 3 zusammen. Bei der nachfolgen- 
den Erhohung der Nordbauten wurde vermutlich auch der Hauptverteiler erhoht bzw. durch einen Neu- 
bau ersetzt, der auf dem Vorganger aufbaute und somit ein solides Fundament besafi. Grabungen in der 
Kampagne 84/85 forderten in 2,6 m Tiefe (1194,43 m ii. M.) Kalkspolien zum Vorschein, die jedoch 
eine weitere Grabung verhinderten. 



1.5.7 Erosion 

Die bei den gegebenen Klimabedingungen anfallenden Verwitterungsprodukte werden von dem wahrend 
der beiden Regenzeiten oberfliichlich abfliefienden Niederschlagswasser umgelagert und erodiert. Die 
Menge der vom Wasser transportierten Sedimente ist in erster Linie von der Niederschlagsintensitat und 
der beregneten Flache abhangig. Die Schwankungsbreite der Sedimentbelastung des Wadis zur Regen- 
zeit wachst mit der Grofie der beregneten Flache. Besonders in den Partien des Gebirges mit steilerem 
Relief ist die Erosion wirksam. Dementgegen wirkt die Terrassierung der Hange in den von den Yemeni- 
ten intensiv landwirtschaftlich genutzten Gebieten, wodurch der Oberflachenabfiufi und damit die fluvia- 
tische Umlagerung der Verwitterungsprodukte in diesen Bereich auf ein Minimum beschrankt werden. 
Das Becken der Wiiste wird heutzutage fluviatil iiberwiegend nur von Feinsedimenten erreicht. Die Flufi- 
sedimente (vorwiegend Sande) unterscheiden sich markant von den zumeist aus groberem Material auf- 



34 EINLEITUNG 

gebauten Talhangen des Gabal Balaq al-Ausat und des Gabal Balaq al-QiblT oder des Gibal Das al-Hasab. 
Die mineralogische Zusammensetzung der transportierten Sedimente hangt weitgehend von den im Ein- 
zugsgebiet anstehenden Gesteinen und deren Verwitterungsresistenz ab. Da ein groBer Teil von basischen 
Vulkaniten und mesozoischen Kalken gebildet wird, handelt es sich bei dem erodierten Material um 
fruchtbare Sedimente mit reicher Mineralreserve. 

a) Oase 

Nach der Aufgabe der Oasen bzw. nach dem letzten Dammbruch bestand bis in die heutige Zeit keine 
Moglichkeit, planmaBig Wasser auf die erhohten Feldflachen zu bringen und gezielt Landwirtschaft zu 
betreiben. Lediglich im Wadi konnte noch regelmaBig, und nach Regenfallen zusatzlich in Erosions- 
rinnen gelegentlich, Ackerbau betrieben werden. Erst mit der Einfuhrung der Grundwasserforderung 
durch Brunnen setzte die Nutzung der Oberflache wieder ein. In der Zwischenzeit war die Oase der 
Bodenerosion ausgesetzt. 

Dieser ProzeB bedeutete die Verlagerung von Teil en der oberen Bodenlage oder des gesamten Bodens 
und umfaBt die Mobilisierung und den Transport von Teilchen durch Wind und Wasser. Die Wider- 
standskraft des Bodens gegen Erosion hangt wesentlich von der Zusammensetzung, Verkittung und vom 
Aufbau der Kolloide ab, also in erster Linie von Textur und Struktur des Bodens. 
Boden mit iiberwiegend groben Fraktionen besitzen eine geringere Feldkapazitat und trocknen schnell 
aus. Sie zeigen durchweg eine hohe Anfalligkeit gegenuber Abtrag durch Wind, aufgrund ihrer hohen 
Infiltrationskapazitat sind sie jedoch weniger anfallig gegen Wassererosion. Dominieren die feinen Frak- 
tionen, besitzt ein solcher Boden in der Regel zwar die Fahigkeit zur Bildung von Aggregaten. er verliert 
aber mit zunehmendem Tonanteil seine Permeabilitat. Dies fuhrt zu erhohten AbfluBraten und damit zu 
steigendem Bodenabtrag. 

Je ausgeglichener die Verteilung aller KorngroBengruppen ist. desto geringer ist die Erodierbarkeit. Dies 
basiert auf der Senkung der AbfluBrate infolge erhohter Wasseraufnahmefahigkeit und auf der Schaffung 
schwerer, der Transportkraft von Wind und Wasser widerstehender Bodenaggregate. 
Da der Wind nur trockene Boden erodiert, mufi in diesem Gebiet mit gelegentlichen Niedersehlagen der 
Winderosion (Schichterosion) die groBere Rolle zugesprochen werden. 

Starke Austrocknung des Bodens und geringer Zusammenhalt durch die sparliche Vegetation begiinstigen 
die Mobilisierung des Bodens. Pflanzenarme Boden sind der atmospharischen Verwitterung schutzlos 
ausgesetzt. Fiir die Abtragung durch den Wind ist neben GroBe und Gewicht der Teilchen auch die Wind- 
geschwindigkeit verantwortlich. Dabei lassen sich zwei Arten unterscheiden: Deflation und Korrasion. 
Bei folgenden Windgeschwindigkeiten werden Staub- und Sandkorner bewegt" 1 : 



KorngroBe Windgeschwindigkeit Windstarke 
mm m/sec 



Staub 


0,01-0,05 


0. 


1- 0,5 





Feinsand 


0,1 


1 


- 1.5 


1 


Mittl. Sand 


0.5 


5 


- 6 


4 


Grober Sand 


1 


10 


-12 


6 



63 R. Brinkmann, Lchrbuch der angcwundk-n Oeologie, 
1964, 246 S., S. 48 



EINFUHRUNG IN DAS UNTERSUCHUNGSGEBIET UM MARIB 35 



Wird die entsprechende Windgeschwindigkeit unterschritten, sedimentieren die zugehorigen Korner 
wieder. Lediglich das feinste Material bleibt in der Luft suspendiert und kann in Staubwolken kontinent- 
weit verweht werden. 

Die tonig-schluffigen Krusten der Oasensedimente erschweren, auch wenn sie sehr diinn sind, den 
Angriff des Windes auf das lockere, darunterliegende Sediment. Wird diese Schutzschicht durch Mensch 
oder Tier zerstort, setzt an diesem Punkt sofort kraftige Deflation ein. Letztlich bleiben nur noch verein- 
zelte Hiigel iibrig, auf denen Verteilerbauwerke stehen oder die durch hoheren Humusgehalt einen star- 
keren Zusammenhalt besitzen. 

Durch die vorherrschende Winderosion ist eine verstarkte Abtragung in hohergelegene Lagen zu beob- 
achten. Wahrend in den tiefer gelegenen oder randlichen Partien der in Terrassen entstandenen Oasen 
(z. B. am Rand der Siidoase zum Gabal Balaq hin) die Wasserverteilerbauwerke die umgebenden Feld- 
flachen kaum iiberragen, also auf eine direkte Zusammengehorigkeit Verteiler - Feldflache und damit 
auf eine minimale Erosion geschlossen werden kann, mufl in den zentralen Lagen auf Grand der stark 
erhohten Position der Verteiler eine sehr viel grofiere Erosionsrate angenommen werden. Dadurch ist 
die Zuordnung der Kanale und Felder zu den Bauwerken erschwert, zumal die meisten heute sichtbaren 
Kanale alteren und tieferliegenden Betriebsperioden zugehorig sind. 

Die Bodenabtragung durch fliefiendes Wasser (Rinnen- und Grabenerosion) kann nur erfolgen, wenn 
dieses Wasser kinetische Energie besitzt, die in ihrer Grofie von der Menge und der Intensitat der Nieder- 
schlage, von der Neigung des Gelandes, der Bodenart und dem Bewuchs abhangt. 
Das labile, feinkornige (ca. 80% Schluff und Ton) Bodengefuge der Oase verschlammt leicht unter dem 
Einflufl von Wasser. Dadurch wird die Infiltration erschwert, und nach Abtrocknung verbleibt an der 
Oberflache eine tonig-schluffige Kraste, deren Wirkung noch durch den ausgefallten Kalk erhoht wird, 
welcher auf die Korner als Bindemittel wirkt. Es bildet sich das typische Koharentgefuge aus, das dem 
loBartigen Sediment die charakteristische Standfestigkeit verleiht. Durch die herabgesetzte Wasserauf- 
nahmefahigkeit muB ein Teil des Regens oberflachlich abflieflen. Nur bei sehr geringem Gefalle zieht 
das auf den Boden auftreffende Regenwasser in Form von Schichtfluten ab, wobei es dann zu einer 
flachenhaften Erosion kommt. 

Meist sammelt sich das Wasser in kleinen Rinnen, die schliefilich grofier werden und in denen hohe 
Flieflgeschwindigkeiten erzielt werden. So kommt es in den randlichen Oasenbereichen zur Ausbildung 
zahlreicher gewundener Erosionsrinnen mit steilen Wanden in dem diagenetisch verfestigten Sediment. 
Diese sogenannten Erosionsgullys schneiden sich teilweise bis zum Untergrand in die Oase ein. Im 
Bereich des Unterhanges laufen die Erosionsgullys aus, und es findet eine flachenhafte kolluviale Sedi- 
mentation des erodierten Materials in Form von geschichteten tonarmen Sanden mit uberwiegendem Ein- 
zelkorngefuge statt. Diese Rinnenerosion lauft auch gegenwartig unter vollariden Verhaltnissen ab. 
Die Ermittlung des Erosionsbetrages ist fur die Feststellung der maximalen Oasenmachtigkeit am Ende 
der historischen Betriebszeit von grolier Wichtigkeit. Denn nur die Kenntnis der Sedimentmachtigkeit 
und der jahrlichen Sedimentationsrate ermoglicht die Berechnung der relativen Betriebsdauer. Die hoch- 
sten Sedimente im allseitig von Mauern umschlossenen Hauptverteiler, in dem Erosion nahezu ausge- 
schlossen ist, besitzen ein Niveau von 1196,33 m ii. M. Die umgebende Oasenoberflache in diesem 
Gebiet schliefit heute mit dem Top des Brunnens am Hauptverteiler 1196,13 m ii. M. ab, liegt also nur 
0,2 m tiefer. Bei den hochsten Sedimentresten der Nordoase (1197,74 m u.M.) etwa 300 m nordlich 
der Anlage handelt es sich urn Kanalreste, die nicht unbedingt einen Schlufi auf die Hohe der Feldflachen 
zulassen. Jedoch ist vorauszusetzen, dafi die zugehorigen Bewasserangsgebiete wegen der schnelleren 
Aufsedimentation der Kanale niedriger gewesen sein miissen. Daraus ist das Fazit zu ziehen, dafi seit 
der Aufgabe der Oase im westlichen Teil des Hauptverteiler-Systems eine maximale Erosion von 1 .60 m 
stattgefunden haben kann. Der tatsachliche Erosionsbetrag jedoch ist wahrscheinlich niedriger, es ist von 
einem Wert von etwa 1 m auszugehen (vgl. Kap. 2.6.3). In einigen Gebieten wird dieser Wert unter- 
schritten wenn wie schon erwahnt, z. B. auf der Siidoase der Gabal Balaq al-Ausat Windschutz bietet. 




36 EINLEITUNG 

Dagegen konnen am Rande der Wadis, vor allem am Wadi Dana, durch zusatzlichen OberflachenabfluB 
bei den gelegentlichen Regenfallen durchaus Erosionsbetrage von 3-4 m auftreten. 

b) WadI Dana 

Einen besonderen Stellenwert nimmt bei der Beschreibung der Erosionsvorgange das WadT Dana ein, 
dessen Lage sich durch geogene oder anthropogene Ursachen im Laufe der Zeit veranderte. Die anthro- 
pogene Bewasserung begann auf einer vom Wadi geschaffenen Sandschwemmebene. Die beschriebene 
Ermittlung der Bewasserungsbasis und die Projektion dieser Flache in die seismischen Schnitte er- 
gibt z.T. eklatante Unterschiede zum heutigen Wadiniveau, z. B. liegt das friihere Wadibett bei S 5/6 
(Abb. 12) zwischen 1176-1178,5 m ii.M. (zum Vergleich: heutige Hohe = 1174.5 m O.M.). Nach 
Osten nimmt die Differenz noch erheblich zu. Im westlichen Oasenteil (Schnitte 1 und 2) trifft die Basis- 
flache jeweils mit einem Gelandeknick am WadT Dana zusammen, was grundsatzlich die Existenz dieser 
Flache bestatigt. Nach dem Bau des Dammes konnte das Wadi sogar noch weiter aufsedimentiert worden 
sein, da die planmaBige Verteilung des FluBwassers iiber so groBe Flachen eine erhebliche Anderung 
sowohl des Abflusses als auch der Sedimentation bedingte. Spater nach dem letzten Dammbruch begann 
erst die Tiefenerosion des Flusses. Die am Wadirand gelegenen Terrassen. auf denen bis zu 10 cm groBe 
Gerolle zu finden sind, geben Zeugnis iiber friihere Wadiniveaus. Dieses ungewohnliche Verhalten des 
Wadis, erst Akkumulation, dann Tiefenerosion, ist vermutlich auf Klimaanderungen oder auf Krusten- 
bewegungen im Bereich der innerarabischen Wiiste oder/und im zentralen Yemenitischen Hochland 
zuruckzufuhren. Die giinstigen Voraussetzungen fur eine Oasenanlage an dieser Stelle konnten durch den 
zeitweisen Stillstand einer seit dem Jura andauernden tektonischen Bewegung entstanden sein. 
Allem Anschein nach war die Senkungstendenz des Wiistenbeckens bzw. die Hebungstendenz des Hoch- 
landes vor Anlage der Oase aufier Kraft, so daB die Sedimente zuerst das Becken auffullten und spater 
die Landschaft einebneten. Diese Ablagerungen sind von den hangenden anthropogenen Bewasserungs- 
sedimenten nicht zu unterscheiden. 

Noch wahrend des Betriebs bzw. nach Aufgabe der Oase setzte die Senkung des Beckens oder die 
Hebung des Gebirges in dem Erdbebengebiet wieder ein. Damit begann auch erneut die Tiefenerosion. 
die offensichtlich heute noch anhalt. Durch die Versteilung des Wadilaufs werden die Transportkraft und 
die FlieBgeschwindigkeit des Wassers erhoht. so daB im Wadi derzeit Sande und kleinere Kiese sedimen- 
tieren. Identisch erscheinende Ablagerungen bilden aber auch den seismisch erkennbaren Untergrund. 
der dem Grundwasser als Leiter dient und friiheren Pluvialzeiten zugeordnet wird. 
Ebenso bilden sandreiche Sedimente die jeweils letzten Ablagerungen auf der Slid- und Nordoase. Da 
sich der Sandgehalt kontinuierlich iiber die verschiedenen Betriebsperioden steigerte. sind hohere FlieB- 
geschwindigkeiten und eine langsam gestiegene Erosionskraft des Wadis im Einzugsgebiet anzunehmen. 
Fur diesen ProzeB konnten Hebungen der Erdkruste im Hochland verantwortlich sein. so daB gezogene 
Entwicklungen EinfluB auf Funktion und Effektivitat des Bewasserungssv stems gehabt haben konnten. 
Seit der Aufgabe der Oase hat sich das Belt des Wadis zwischen den beiden Oasenhiilften nicht oder nur 
sehr wenig verlagert. Es hat sich jedoch tief in die Ablagerungen eingeschnitten. Wahrend das Wadi vor 
der Anlage der Oase bei Bau N 4 das gleiche Hohenniveau besaB wie heute. verstarkt sich die Erosion 
deutlich nach Osten, d. h. der Untergrund senkt sich zum Zentrum der Arabischen Wiiste. Besonders 
deutlich tritt dieses Phanomen in den Profilen 3 und 4 zu Tagc (Abb. 14 und 15). 
Don streicht die angenommene Bewasserungsbasis auf halber Hohe aus der senkrechten Sedimentwand 
aus. Solche markanten Steilwande an beiden Oasenteilen cntstehen durch Unterspiilung der Oase bei 
besonderen Hochwasserereignissen. 



EINFUHRUNG IN DAS UNTERSUCHUNGSGEBIET UM MARIB 37 



1.5.8 Auswirkungen der tektonischen Bewegungen auf den Oasenbetrieb 

Die Lage Maribs in einem Langzeit-Senkungsgebiet und am Rande eines subrezenten Vulkan- und rezen- 
ten Erdbebengebietes wirft die Frage auf, ob die tektonischen Bewegungen der Erdkruste Auswirkungen 
auf den Bewasserungsbetrieb der antiken Oase Marib gehabt haben konnen. Die starken geologischen 
Krafte, die auf Verschiebungen benachbarter Schollen der Kruste zuriickgehen, bestehen neben einer 
vertikalen fast immer auch aus einer horizontalen Komponente. 

Erdbeben treten plotzlich auf und konnen furchtbare Folgen fur die Oberflache nach sich ziehen (Taf. 
4b), so daB es durchaus moglich ware, daB ein solches Ereignis den geschtitteten Erddamm der Stau- 
anlage zerstort hat und daher die Bewirtschaftung der Oase durch die Sabaer zeitweise unterbunden 
wurde. An der Oasenoberflache sind steilstehende Storungen zu beobachten, die iiber langere Distanzen 
gradlinig in bestimmte Richtungen verlaufen (Taf. 4c). Sie durchqueren alle anthropogenen Strukturen 
(z. B. Feldwalle). An den Schnittpunkten der Lineamente mit verschiedenen Richtungen sind oftmals 
Locher entstanden. Aber auch im Streichen einer Stoning sind Risse von unterschiedlicher Breite, Lange 
und Tiefe zu erkennen. Meistens sind die lotrechten Spalten jedoch vollstandig mit umgelagertem Oasen- 
material gefullt. Die Kraft, die machtige Sedimentauflage der Oase iiber die gesamte Hone zu zerschnei- 
den, ist nur groBeren Schollenbewegungen der Erdkruste zuzutrauen. Die Richtung dieser Erdbeben- 
kliifte gibt Auskunft iiber die seit historischer Zeit aktiven tektonischen Storungssysteme. 
Die Streichrichtungen von 91 Kliiften wurden ermittelt, wobei lediglich nicht sekundar verfullte Kliifte 
beriicksichtigt wurden, die starkere Erdbewegungen reprasentieren. Dabei kristallieren sich drei Haupt- 
richtungen heraus: 
45 Klufte streichen 230° ± 30° 
37 Klufte streichen 310° ± 30° 
7 Klufte streichen 195° ± 20° 
Dieses Resultat zeigt, daB die rezenten tektonischen Bewegungen in Siidarabien in unmittelbarem Zusam- 
menhang mit dem Einbruch des GroBen Grabensystems seit dem Alttertiar stehen. Dominierend sind die 
Richtungen des Adengolf-Grabens (ca. 225°) und Rote-Meer-Grabens (ca. 315°), was bei deren Nahe 
nicht verwundert. Uberraschend ist allerdings, daB auch Storungen, die der Richtung des Ostafrikani- 
schen Grabens (ca. 195°) folgen, auf der Arabischen Scholle zu finden sind. 

Wahrend das orthogonale Kanalnetz (330° bzw. 240°) im wichtigsten westlichen Teil der Nordoase im 
wesentlichen den aktiven tektonischen Richtungen des Adengolfs und des Roten Meeres folgt, streicht 
der Erddamm aufgrund der orflichen Gegebenheiten mit 350°. Diese Richtung wird von nahezu alien 
Storungssystemen geschnitten, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Dammbruches als Folge eines 
Erdbebens sicherlich grofi ist. 

In sabaischen Inschriften werden jedoch lediglich mehrere Dammbruche durch Hochwasser und die 
Wiederinstandsetzungsarbeiten beschrieben, so daB ein aufgrund eines Erdbebens eingetretener weiterer 
Dammbruch die Sabaer nicht zur Aufgabe der Oasenbewirtschaftung gezwungen haben wird. 



2. Sedimentologische Untersuchungen der anthropogenen 
Ablagerungen der sabaischen Bewasserungskultur 



Neben dem Wasserdargebot, das gefaflt und auf die Feldflachen geleitet werden muBte, bildeten die 
schon erwahnten mitgefuhrten Sedimente die Grundlage fur die Griindung der landwirtschaftlich genutz- 
ten Oase. 

Generell lassen sich um Marib zwei groBe Sedimentationsbereiche unterscheiden: die Stauraumsedi- 
mente und die Oasensedimente, zu denen auch die Ablagerungen der Hauptzuleitungskanale gezahlt wer- 
den. Die Oasensedimente lassen sich in die Ablagerungen der Nord- und Siidoase und in die Sedimente 
des von der Anlage „al-Mabna" im WadI Gufayna versorgten Bewasserungssystem unterteilen. 



2.1 SEDIMENTABLAGERUNGEN IM STAURAUM 

Bei jedem Sayl traten im Stauraum zwei extreme Ablagerungsbereiche auf, zum einen das Gebiet des 

Stromstrichs, zum anderen die Randbereiche bzw. Still wasserzonen. Dazwischen waren Ubergange vor- 

handen. Wahrend im Stromstrich auf Grund der hoheren FlieBgeschwindigkeit auch grobere Komponen- 

ten sedimentiert wurden, kamen im Randbereich nur die Schwebstoffe zur Ablagerung. Da der groBte 

Teil der Stromstrichsedimente mittlerweile vom Wadi erodiert worden ist, und nur noch der ZufluB zum 

Nordbau der letzten Periode erhalten ist, miissen die meisten der im Wadidurchbruch heute erhaltenen 

und angeschnittenen Ablagerungen in die Stillwasserzone eingeordnet werden. 

Diese Stauraumsedimente zeichnen sich durch feine KorngroBen, horizontale gradierte Lagerung und 

starke Verfestigung aus. Kennzeichnend sind in den oberen Zentimetern der einzelnen Lagen rotlich- 

braune Zonen, die vermutlich von feinverteiltem Hamatit und Goethit gefarbt wurden. Selten sind auch 

helle reine Kalkanreicherungen zu beobachten (Taf. 5 a). 

Die zyklisch auftretende Rotfarbung zeigt die klimatischen und geochemischen Verhaltnisse des Ablage- 

rungsraumes an. Sie entsteht erst nach der Sedimentation und nach dem Trockenfallen des Stauraumes 

fruhdiagenetisch durch autochthone Umwandlung von Eisen II-haltigen Silikaten in der oxidierenden 

Bodenzone. Bei den hellen Anreicherungen scheint die Zeitspanne zwischen Trockenfallen und neu ein- 

treffendem Saylwasser nicht groB genug gewesen zu sein, um die Eisensilikate zu oxidieren. 

Da die Verfarbung erst nach dem kompletten Versickern und Verdunsten zustande kommen kann, ist die 

Frage zu klaren, wann dieses Phanomen auftritt. 

Folgende GroBen sind dabei zu beachten: 

Versickerung 5-10 cm/d 

Verdunstung 150 cm/a oder etwa 0,4 cm/d 

Sedimenthohe 1184,5 m ii. M. 

Schwelle im Siidbau 1195,5 m ii. M. 



40 SEDIMENTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN 

im Stauraum verbleibende Wassersaule 11m 
Zeitraum des Friihjahrssayls April-Mai 

Zeitraum des Sommersayls Juli-August 

Aus den Eingangsdaten ist ersichtlich, dafl nach Beendigung des lediglich mehrtagigen Abflusses tiber 
die Schwelle des Siidbauwerks eine Wassersaule von 1 1 m uber dem Sediment im Stauraum verbleibt. 
Bei Annahme des geringsten Versickerungswertes zuzuglich der Verdunstung ist die Wassersaule nach 
etwa 200 Tagen, bei Annahme des groflten Versickerungswertes zuzuglich Verdunstung nach ungefahr 
105 Tagen vollstandig verschwunden. 

Der Zeitraum zwischen dem Eintreffen des Fruhjahr- und Sommersayls betragt im Durchschnitt 90 Tage. 
Nur unter der Vermutung, dafl der Fruhjahrsayl Anfang April und der groflere Sommersayl erst Ende 
August eintreffen bzw. der letztere ganz ausfallt, kann die Forderung des Trockenfallens nach dem Fruh- 
jahrsayl erfiillt werden.Obwohl dies nicht ganz auszuschlieflen, allerdings relativ unwahrscheinlich ist, 
wird im weiteren davon ausgegangen. dafl der Zeitraum zwischen Fruhjahr- und Sommersayl zu kurz 
ist, um ein volliges Verschwinden der Wassersaule zu bewirken. Daraus folgt, dafl die Verfarbung erst 
nach dem Sommersayl moglich ist und dafl es sich bei den Ablagerungen zwischen zwei Anreicherungs- 
streifen um die Ablagerungen zwischen zwei Sommersayls, also eines Jahres handelt. 
Jeder Horizont in der Bildmitte (Taf. 5a) setzt sich demnach aus Sedimenten des Fruhjahr- und Sommer- 
sayl zusammen. Beide wiederum bestehen aus den Ablagerungen der stehenden Wassersaule nach Be- 
endigung des Abflusses iiber die Schwelle des Sudbaus und aus den Sedimentpartikeln, die beim Ver- 
sickern wahrend des Betriebs mechanisch abfiltriert werden. 

Da der Betrieb jedoch sehr kurz (30 Tage beim Sommersayl, 20 Tage beim Fruhjahrsayl) und die Ver- 
sickerungsrate (5-10 cm/d) sehr gering ist, kann der Anteil der abfiltrierten Teilchen an der Schichtdicke 
vernachlassigt werden. Es wird daher nur die Schwebstofffracht der stehenden Wassersaule nach Beendi- 
gung des Abflusses iiber die Siidbauschwelle beriicksichtigt. 

Fiinf der sechs Jahresablagerungen sind 14 cm machtig, die sechste in der Mitte jedoch nur 9 cm. Die 
14 cm stellen fur diesen Zeitraum das normale Volumen des abgelagerten Schwebstoffgehaltes (inklusive 
Porenraum) beider Sayls dar und dokumentieren eine relativ konstante Menge feinkorniger Bestandteile 
in einer etwa 20 m hohen Wassersaule. (Eigentlich betragt die im Stauraum verbleibende Uberstauhohe 
zweimal 11 m. Da aber nach dem Fruhjahrsayl ein Trockenfallen ausgeschlossen wird, kann eine Rest- 
wasserhohe in der Groflenordnung 2 m angenommen werden.) Daraus ergibt sich ein gleichbleibendes 
Volumen der Ablagerungen von 7%o fiir beide Sayls. 

Da die Ablagerungen ein Porenvolumen von ca. 50% besitzen, ergibt sich ein gleichbleibendes regulares 
Schwebstoffvolumen im Wasser von 3,5%o bei zwei Sayls pro Jahr. Mit der Aufsedimentation wird 
aber gleichzeitig jedes Jahr die stehende Wasserschicht geringer, so dafl die Sedimentationsrate von 
ca. 14 cm/a fur die Stillwasserbereiche nur fiir die liegenden Horizonte gilt. 

Schwierigkeiten bietet die Erklarung der lediglich 9 cm dicken Schicht. Hierbei konnte es sich um die 
Summierung zweier Niedrigwasserereignisse handeln. Diese Erklarung ist sehr unwahrscheinlich. weil 
selbst Niedrigwasser in der Lage sein muflte, zumindest den Stauraum auf/ufullen. Es ist wahrschein- 
licher, dafl es sich um die Ablagerungen nur eines einzigen Sayls handelt. also eine Regenzeit ausgefallen 
ist, was auch heute gelegentlich beobachtet wird. 

In diesem Falle ist die 9 cm machtige Ablagerung aus nur einer Wassersaule von 1 1 m Hohe hervor- 
gegangen; das entspricht etwa 4,5 Volumenpromill ohne Porenraum. Der groflere Schwehstoffanteil bei 
nur einem Sayl pro Jahr liegt an der relativen Anreicherung der Sediments in dem nun einjahrigen Ober- 
flachenabflufl. 

Der bislang ermittelte Schwebstoffgehalt in Volumenpromill ist aber auch der Anteil, der primar auf die 
Feldflachen transporticrt wird und dort die Erhohung verursacht. Sonut ergibt sich bei /weimaliger 
Bewasserung im Jahr mit einer haufig hcobachtctcn Uberstauhohe von 50 cm cine i.ihrliche Sedimen- 
tationsrate von 7 mm. Erst wenn der Stauraum uulscdimcnticrt ist. bestcht die Moglichkeit. dafl auch 



SEDIMENTATION IN DEN KANALEN 41 



grobere Komponenten auf die Bewasserungsareale gelangen und die Ablagerungsrate steigern. Zerstort 
wurde die Sequenz der Stauraumablagerungen jedoch durch eine unbekannte Anzahl von Dammbriichen 
und die damit verbundene teilweise Ausraumung der Stauraumsedimente, was durch mehrere Diskordan- 
zen belegt ist 64 . Nach der Wiedererrichtung des Dammes wurde der jeweils entstandene Freiraum 
erneut von Sedimenten aufgefullt, so dafi die erhaltenen, beschriebenen Ablagerungen des Stauraumes 
nur einen kurzen Abschnitt der Geschichte des Dammes dokumentieren. 



Abschatzung der jahrlichen Sedimentation im Stauraum 

Der Zyklus „Dammbau - Retention - Sedimentation - Dammbruch - Ausraumung" ist in seiner zeit- 
lichen Wiederkehr stark von der jahrlichen Sedimentmenge abhangig, die sich im Stauraum akkumuliert. 
Die beschriebenen Stauraumsedimente lassen eine jahrliche Sedimentationsrate fur die liegenden Ablage- 
rungen der Stillwasserzone von ca. 14 cm/a erkennen. Die Annahme einer gleichbleibenden Sedimen- 
tation von 14 cm/a ergibt eine Zeitspanne von etwa 80 Jahren bis zur vollkommenen Aufsedimentation 
auf Schwellenniveau des Siidbaus S 1 . 

Unter Beriicksichtigung der tatsachlichen Verhaltnisse in diesen Bereichen des Stauraums diirfte wegen 
der jahrlich geringfugig abnehmenden Wassersaule unterhalb der Bauwerksschwelle der Zeitabschnitt bis 
zur totalen Aufsedimentation weit iiber hundert Jahre und nicht „wenige Jahre bis Jahrzehnte" betragen 
haben 65 . Selbst die heute noch erhaltenen Sedimentreste iiber dem gestickten Dammrest dokumentieren 
einen Zeitraum von mehreren Jahrzehnten (Taf. 5 b). 

In den semiariden Gebieten mit nur episodischer bzw. periodischer Wasserfiihrung der Fliisse erreicht 
die Schwebstofffracht ihre vergleichsweise hochsten Betrage. Werte bis zu 90% sind durchaus bekannt. 
Demzufolge bildet die Geroll- oder Geschiebefracht, zu der auch Sand und Kies gehoren, mengenmalMg 
den kleinsten Anteil der Gesamtfracht. Die grobkornigsten Ablagerungen im heutigen Wadibett gehoren 
zur Mittelsandfraktion. Die gesamte Geschiebefracht wurde zu Beginn jeder Bauwerksperiode im Stau- 
raum abgelagert. 

Im gleichen Mafje, wie mit steigender Aufsedimentation das Stauraum volumen und die Retentions wir- 
kung abnahm, stiegen die zur Bewasserung zur Verfugung stehenden absoluten Wassermengen. Die 
Korngrofienzusammensetzung der Oasensedimente anderte sich, da immer mehr Geschiebefracht auf die 
Bewasserungsflachen gelangte. 

Damit reduzierten sich sowohl die Stauraumablagerungen aus der Geschiebefracht als auch die aus der 
Schwebstofffracht. Dies wird durch die Oasensedimentzusammensetzungen, die ebenfalls einen langsam 
steigenden Sandgehalt iiber Zeitraume von mehreren hundert Jahren aufweisen, bestatigt. Zusammenfas- 
send kann festgestellt werden, daft die Stauraumauffullung zur Betriebszeit weit weniger drastisch verlief 
als von BRUNNER 66 angenommen. 



2.2 SEDIMENTATION IN DEN KANALEN 

Das feinkornige Material der Kanalsedimente ist gradiert geschichtet und horizontal gelagert. Lediglich 
eine vollstandige Aufsedimentation des Stauraums bewirkte wegen der ausbleibenden Retentionswirkung 
eine sandigere Zusammensetzung der Kanal- und letztlich der Oasensedimente. Die Sedimentation der 
uberwiegend aus Grobschluff (0,063-0,02 mm) bestehenden Ablagerungen kann nur bei sehr geringen 



64 Brunnera.O. (s. o. Anm. 1). S. 51. 66 Brunner a.O. (s. o. Anm. 1). S. 121. 

65 Brunnera.O. (s. o. Anm. 1), S. 121. 



42 



SEDIMENTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN 



1000 

cm/sec 

500 



a 

I 
O 

i 



5 



100 
60 
40 

20 
10 



























EROSION 










£ 






























' 
















y . ■ 
















t 








TRANS 


PORT 


/ 


|||ii|/ 


SEDIMENTATION 






/ 

/ 


'I 















8E 
o E 



r* JA r cj mo 



K0RNGROSSE 



Si 8 



Abb. 18. Beziehung zwischen der durchschnittlichen Flieligeschwindigkeil in einem Gewasser und 
gleichkdmigen Sedimemen 67 . 



FlieBgeschwindigkeiten oder aus einer stehenden Wassersaule nach Beendigung der Bewegung erfolgt 

sein. 

Die durchschnittliche Jahresmachtigkeit der Kanalsedimentschicht (inklusive 50% Porenvolumen) be- 

tragt 7 mm. Bei einem Schwebstofffrachtanteil von 0,35%o entspricht eine Sedimentschichl von 7 mm 

dem Schwebstoffgehalt einer versickerten Wasserschicht von etwa 1 m. Daher kann in den Kanalen ein 

Wasserstand von etwa 1 m wahrend des Betriebes vorausgesetzt werden. 

An der Oberflache der einzelnen Schichten kommt es durch die Anreicherung der feinen Bestandteile 

zur Ausbildung von tonig-schluffigen Krusten. Bei diesen KorngroBen (urn 2 urn) besitzen die Teilchen 

eine so hohe Kohasion, daB die mit geringen FlieBgeschwindigkeiten herantransportierten Korner erst 

bei einer sehr viel groBeren Geschwindigkeit von ca. 1 m/s wieder erodiert werden. Daher kann die 

Selbsterosion der Kanale nahezu vollkommen ausgeschlossen werden (Abb. 18). 

Einen weiteren Hinweis auf die geringen FlieBgeschwindigkeiten in den Kanalen bicten die sehr selten 

beobachteten Kleinrippeln mit einem Talabstand 5 5 cm (Taf. 5c). 

„ . . . Stromungsrippeln entstehen lediglich in Sanden, die von Wasser iiberstromt werden. In schlickigcn 

Sedimenten entstehen sie trotz gegenteiliger Behauptung nicht"''*. 

Aufgrund eigener Beobachtungen im Hauptverteiler-Systcm kann abcr Icsigcsk-lli werden. dafl auch in 

fluviatilen Sedimenten, deren KorngroBen iiberwiegend < 63 (im sind, durchaus Klcmnppcln auftreten 

konnen. Damit wird die Aussage von TRUSHEIM'"' trotz abweichender Meinung anderer Autorcn 

bestatigt. 



67 Brinkmann a.O. (so. Anm. 63), S. 23. 

68 H.-E. Rcineck, Aktuogeolugie klaslischcr Sediments, 
1984, 348 S. 



69 K. Trushcim. Zur BildungBfeichlA ituhekcii ycschich- 
u-k'i Scdmienle nn WaUenmecr. besonders solcher mil 
stliriigcr Parallelschichtung. in Scnckcnbcrgiaai 11. 
S. 47-55, 1929. 



SEDIMENTE DER BEWASSERTEN FELDFLACHEN 43 



Stromungs- 


Md = 


= 0,085 


Md = 


= 0,19 


Md = 


= 0,28 


geschwindigkeit 


Klein- 


Grofi- 


Klein- 


GroB- 


Klein- 


Grofi- 


cm/s 


rippeln 


rippeln 


rippeln 


rippeln 


rippeln 


rippeln 


30 











_ 


_ 




35 


— 


— 


— 


— 


0,018 


— 


40 


— 


— 


0,02 


— 


0,035 


— 


50 


0,03 


— 


0,10 


— 


0,150 


— 


60 


0,07 


— 


0,35 


— 


0,600 


— 


70 


0,18 


— 


0,90 


— 


1,500 


— 


80 


0,40 


— 


2,00 


— 


— 


0,45 


90 


0,90 


— 


3,50 


0,40 


— 


0,60 


100 


1,50 


— 


— 


0,55 


— 


0,80 


105 
110 


— 


— 


— 


0,90 


— 


— 


120 


- 


— 


- 


— 


— 


— 



Tab. 1. Mittlere Verlagerungsgeschwindigkeit von GroB- und Kleinrippeln in drei Sanden mit verschiedenen mittleren 

Korndurchmessern (MD) 70 



Die Tabelle zeigt, dafl bei groberen KorngroBen die kritische Verlagerungsgeschwindigkeit geringer ist 
als bei feineren Fraktionen. Bei den iiberwiegend schluffigen Kanalsedimenten in Marib ist demnach eine 
FlieBgeschwindigkeit von mindestens 60 cm/s zur Rippelnbildung notig. Uberwiegend lag die Fliefi- 
geschwindigkeit jedoch weit unter diesem Grenzwert, da der weitaus groBere Anteil der Schichten hori- 
zontal abgelagert wurde. Daraus ist zu folgern, daB FlieBgeschwindigkeiten von 60 cm/s im Kanalnetz 
nur sehr selten uberschritten wurden und solche von iiber 100 cm/s (Beginn der Erosion) nicht erreicht 
wurden. 



2.3 SEDIMENTE DER BEWASSERTEN FELDFLACHEN 

Als Folge der anthropogen bedingten fluviatilen Ablagerungsprozesse der Schwebstoffe auf den Bewas- 
serungsflachen und der damit verbundenen stetigen Erhohung ragt die antike Oase von Marib als heller, 
homogen erscheinender Sedimentblock aus der Ebene der Wiiste Rub'al-Khall auf (Taf. 6a). 
Der Wert des Sediments fur die Landwirtschaft ist unter anderem in groBem MaBe von der Porengroflen- 
verteilung, der Korngrofienzusammensetzung und der daraus resultierenden Feldkapazitat und der Was- 
serleitfahigkeit abhangig. Eine Gefahr liegt in dem Nahrstoffverlust des Bodens und dem dadurch 
bedingten relativ starken Absinken der Ertrage im Laufe weniger Vegetationsperioden. Diese Erschop- 
fung geht auf die Auswaschung und den Entzug der mineralischen Nahrstoffe, die Zerstorung der 
optimalen Aggregatordnung durch Bearbeitung und die vermehrte Erosion zuriick. Die Zufuhr von 
suspendiertem Bodenmaterial mit dem Bewiisserungswasser beugte dem Nahrstoffverlust vor. 
Lediglich die Bodenbearbeitung und die Winderosion wirkten nachteilig. Aus diesem Grund war es sinn- 
voll, die Felder direkt nach der Bearbeitung zu bewassern. 

70 H. G. Dillo, Sandwanderungen in Tidefliissen, in Mitt. 
Franzius Inst. Grund-Wasserbau, TH Hannover, 
Bd. 17, 1960, S. 135-253. 



44 SEDIMENTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN 

Der Boden wird bei der Bewasserung einem Zyklus unterzogen, der zwischen extremer Ariditat in der 
Trockenperiode und extremen Feuchtebedingungen wahrend der Bewasserung schwankt. Daher verlauft 
z. B. die Verwitterung intensiver als sonst in ariden Boden und Zusammensetzung sowie Aktivitat der 
Mikroflora werden stark variiert. So lassen sich je nach Ausgangslage eine Ab- oder Zunahme von 
Kohlenstoff- und Stickstoffgehalt feststellen. 

Grundsatzlich sind zur Bewasserung von landwirtschaftlichen Nutzflachen in ariden bzw. semiariden 
Gebieten mehrere Arten der Wassergewinnung denkbar: 

- Regenwasser auffangen und speichern 

- Grundwasser durch geniigend tiefe Brunnen nutzen 

- direkte Bewasserung aus dem Wadi 

- Bau eines Dammes und Nutzung des Wassers im Stauraum 

- Kombination mehrerer oder aller dieser Moglichkeiten 

Die nur gelegentlich auftretenden Regenfalle in der Umgebung von Marib schlieBen eine gezielte und 
regelmaBige Bewasserung der Felder aus. 

Die Position der Brunnen, die an Siedlungen gebunden sind, deutet auf eine primare Versorgung der dort 
lebenden Menschen und Tiere mit Grundwasser hin. Zusatzlich konnten kleinere wichtige Areale um die 
Dorfer bewassert werden, eine groBflachige Bewasserung der gesamten Oase ist aber wegen des viel zu 
grofien Aufwandes und des begrenzten Grundwasservorkommens auszuschlieflen. 
Die Felder selbst muBten, wenn das Saylwasser aufgebracht wurde, soweit vorbereitet sein, dafl das 
Wasser leicht in den Boden eindringen konnte und dort festgehalten wurde. Die trockene, feste Erde 
muBte aufgelockert und die Kapillarwirkung des Bodens unterbrochen werden. Dadurch konnte viel 
Wasser im Erdreich gespeichert, die Verdunstung gemindert und eine Versalzung verhindert werden. 
Ein einmaliger Uberstau mit 50-60 cm Wasser, wie er haufig in Anschnitten an Feldwallen zu beobach- 
ten ist, reichte aus, um eine Ernte der Wechselkulturen zu erzielen und durch Versickerung des Uber- 
schuflwassers der Versalzung des Oberbodens vorzubeugen. Neben Wechselkulturen, die durch Pflug- 
spuren gekennzeichnet sind, existierten auch Baumpflanzungen, wie Holzreste und umschlieBende 
Erdringe beweisen. Teilweise erfolgte auch eine Doppelnutzung der Felder, als Dauer- und Wechsel- 
kultur. 



2.4 ZIELSETZUNG DER SEDIMENTUNTERSUCHUNGEN 

Die Altersstellung der Sedimente. die Betriebsdauer der Oase und ihre Entwicklung sind weitgehend 
unbekannt. Daher wurde versucht, mit folgenden Laboruntersuchungen zur Klarung der Problematik 
beizutragen: 

- KorngroBenanalyse 

Da mit jedem Bewasserungsperiodenwechsel (vgl. Kap. 1.3) eine Dammerhohung einherging, traten 
auch in den den auf Oasenflachen abgelagerten Sedimenten plotzliche KorngroBenzusammensetzungs- 
anderungen auf. Mit Hilfe dieser zyklischen Anderungen lassen sich die aufemander folgenden 
Betriebsperioden unterscheiden. Bei bekannter Machtigkcit der wahrend einer Penode akkumulierten 
Sedimente und bekannter jahrlicher Sedimentationsrate laBt sich die jeweiligc Betriebsdauer feststel- 
len. Wenn sich die Zyklen zusatzlich bestimmten Betriebsperioden eindeutig zuordnen lassen, konnen 
verschiedene Profile korreliert werden und Aussagen iiber die Entwicklung der Oasenteile gemacht 
werden. 

- Schwermineralanalyse 

Veranderungen des Schwermineralspektrums mussen in alien /citglcich abgelagerten Sedimenten auf- 
treten. Mit dieser Untersuchung ist die Moglichkcit gegeben, verschiedene Oasenteile, z. B. Nord- 




RESULTATE DER VERSCHIEDENEN LABORUNTERSUCHUNGEN 45 



und Siidoase, zu korrelieren und zugleich relative Altersangaben und Entwicklungsstadien zu erhalten. 

- Pollenanalyse 

Diese Untersuchung soil Angaben iiber die Art der angebauten Kulturen ermoglichen. Mit dem plotz- 
lichen Auftreten einer neuen Kulturart sind zusatzliche Korrelationsmoglichkeiten von Flachen und 
relativen Betriebsperioden zu erwarten. 

- C 14 -Analyse 

Mit dieser Messung wird das absolute Alter der im Sediment enthaltenen organischen Substanz 

(Humus) ermittelt. Bei bekanntem Vertikalabstand zweier Bodenproben kann iiber die Altersdifferenz 

unmittelbar die jahrliche Sedimentationsrate ermittelt werden. Die Altersdifferenz ist zugleich mit der 

Betriebsdauer identisch, vorausgesetzt, es gab wahrend dieses Zeitraumes keine Zeiten ohne Sedi- 

mentablagerungen, d. h. ohne Bewasserung. 

Zur Durchfuhrung dieser Laboruntersuchungen war die Aufnahme von liickenlosen Profilen notwendig. 

wobei es Schwierigkeiten bereitete, Aufschliisse zu finden, die nicht von einer sekundaren Sediment- 

tapete verkleidet waren. Nur in diesen Fallen hatte die Korrasion Gelegenheit, die kleinsten Unterschiede 

in der Beschaffenheit des Sediments herauszuarbeiten. Lediglich an diesen Orten war es moglich, die 

Dicke der Sedimentablagerung einer Bewasserungsgabe zu ermitteln, was fur die Festlegung der jahr- 

lichen Sedimentationsrate unerlafllich ist. 

Auf der Siidoase wurden vier Profile in einer Erosionsrinne quer durch die Oase beprobt. Eine solch 
giinstige AufschluBsituation, die gleichzeitig einen Schnitt durch die Siidoase lieferte, war auf der Nord- 
oase nicht gegeben. Hier wurden fiinf Profile in Erosionsrinnen an den Wadirandern aufgenommen 
(Taf. 6b). 

Durch die punktuelle Profilaufnahme in den Erosionsrinnen wurden zugleich Auskiinfte iiber die Ausbil- 
dung und die aufgeschlossene Machtigkeit am jeweiligen Standort erzielt. Die Probenentnahme erfolgte 
vom Liegenden zum Hangenden. Jeder Bank wurde in der Mitte eine Probe entnommen. Bei Machtigkei- 
ten iiber 80 cm wurden zwei, ab 120 cm Bankdicke drei Proben untersucht. An alien Proben der Nord- 
oasenprofile wurden zusatzlich der Carbonat- und Humusgehalt sowie der pH-Wert bestimmt. 
Die Analyse der Stechzylinderproben vom Damm, aus Kanalen und von den unterschiedlich genutzten 
Feldflachen (Dauerkulturen, Ackerbau) diente der Feststellung der 

- Kf-Werte 

- nutzbaren Feldkapazitat 

- Lagerungsdichte 

- Salzgehalte. 



2.5 RESULTATE DER VERSCHIEDENEN LABORUNTERSUCHUNGEN 

2.5.1 Salzgehalt (Chloride) 

Da Natriumchloride bereits in geringen Konzentrationen auf viele Kulturpflanzen toxisch wirken 71 , ist 
die Frage interessant, ob die landwirtschaftliche Nutzung der Oase eingeschrankt wurde. 
Obwohl sich die mit dem Bewasserungswasser zugefuhrten gelosten Stoffe im Oberboden unter aridem 
Klima anreichern konnen, sind mit Silbernitrat (Ag N0 3 ) nachweisbare Chlorid-Gehalte in der Boden- 
losung lediglich an der Basis der Oasenprofile P 1 und P 9 (zur Lage vgl. Taf. 6 b) ermittelt worden. 
Damit wird deutlich, dafi die Bewasserungsgaben so reichlich dimensioniert waren. dafl diese leicht 16s- 
lichen Substanzen mit dem Sickerwasser bis hinunter zur Basis verlagert wurden. Eine Ertragsdepression 

71 R. Kretzschmar. Kulturtechnisch-Bodenkundliches wesen d. Christian-Albrechts-Universitat Kiel. 1984. 

Praktikum. Inst. f. Wasserwirtschaft und Meliorations- 466 S. 



46 SEDIMENTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN 

durch erhohte Chlorid-Gehalte trat somit auf den bearbeiteten Nutzflachen nicht auf. Die Salzanreiche- 
rang in der jeweiligen untersten Lage der beiden aufgeschlossenen Profile laflt die Vermutung zu, daB 
irn unmittelbaren Untergrund eine wasserundurchlassige Schicht existiert, die die Wegfuhrung der gelo- 
sten Salze verhinderte und gleichzeitig deren Akkumulation forderte. 

2.5.2 pH-Wert 

Unter ariden Verhaltnissen mit vorwiegend aufwartsgerichteter Wasserbewegung wird der Oberboden 
nicht ausgewaschen. Die Bestandteile bleiben erhalten; es kann in extremen Fallen sogar zu einer Salz- 
anreicherung an der Oberflache kommen. Der Sorptionskomplex solcher Boden ist im allgemeinen 
vollstandig mit Basen gesattigt und reagiert daher meist alkalisch. Die pH-Werte aller Proben liegen 
zwischen 7,5 und 8. Das deutet darauf hin, daB Na-Ionen an der Kationenaustauschkapazitat beteiligt 
sind. Der neutrale bzw. leicht alkalische Charakter verleiht dem Sediment die Gefugestabilitat und 
begiinstigt den Nahrstoffhaushalt. Obwohl eine Intensivnutzung des Bodens mit einer verstarkten Be- 
anspruchung der Basenvorrate verbunden ist, werden durch die stetige Nachlieferung von Schwebstoffen 
mit basisch wirkenden Kationen im Bewasserungswasser immer die gleichen optimalen Bedingungen 
gehalten. 



2.5.3 Kalkgehalt 

Die Carbonatbestimmung erfolgte gasvolumetrisch nach Scheibler. Boden mit einem Kalkgehalt von 
2-10% werden als maBig, von 10-20% als stark carbonathaltig bezeichnet 72 . Der Kalkanteil muB 
nicht primar mitsedimentiert werden. Er kann auch gelost transportiert und chemisch gefallt werden. was 
charakteristisch fur die BodenentwickJung in ariden Gebieten ist. 

Ursache dieser sekundaren Carbonate ist die Absenkung des CCvPartialdruckes in der Bodenlosung 
und die gleichzeitige Ausfallung von Kalk aus dem System 

Ca(HC0 3 ) 2 -» CaCO, + CO, + H,0. 
In ariden Gebieten konnen auch CaCO r freie Gesteine durch Teilhydrolyse der Ca-Silikate eine Carbo- 
natkruste erhalten. 
z. B. CaAl : Si 2 O g + 2H + + OH" - Ca(OH), + H,Al,Si,0 8 

Ca(OH) 2 + CO : (aus der Luft) = CaCO, + H ; 
Das Calciumcarbonat schlagt sich an der Unterseite von Steinen und Kieseln nieder und verbindet die 
einzelnen Komponenten, so dafi es letztendlich zur Bildung von verfestigten Sedimentgesteinen kommt. 
Ein Beispiel dafiir ist der von den Sabaern gerne als Baustein genutzte schwach verfestigte. daher leicht 
bearbeitbare Lavagrus, der im nordlichen Teil im Untergrund der Oase vorhanden ist. 
Allerdings ist mit einem primaren Kalkanteil auf den Oasen zu rechnen, da im Einzugsbereich des WadT 
Dana mesozoische Kalke anstehen. Die heutigen fluviatilen Scdimente im Wadi Dana bestehen zu 2.3% 
aus Carbonat; die im WadT Gufayna zu 9,6%. Dieser Unterschied ist auf den prozentual hoheren Anteil 
mesozoischer Kalke im Einzugsgebiet zuriiekzufuhren. 

Das schwemmloBartige Sediment ist auf Grund seines Kalkgchaltes sehr fruchtbar. Der CaCO.-Anteil 
der Bodenschichten schwankt zwischen 7,2 und 18,1 %. Bcsondcrs aulfallig ist das Zusammentreffen von 
hohem Sandanteil, Einzelkorngefugc und geringem Kalkgehalt. Das seigt nun einen, dafl der groBte 



72 AG Bodenkunck, Bodcnkundhchc Kaitieranleitung, 
3. Aufl., Hannover 1982. 



RESULTATE DER VERSCHIEDENEN LABORUNTERSUCHUNOEN 47 



Anteil der Carbonate entweder in den kleinen Kornfraktionen (die bei diesen Bedingungen nicht sedimen- 

tiert, sondern weitergefuhrt wurden) vorliegt oder aber gelost transportiert und chemisch gefallt wurde. 

Zum anderen wird das ursprungliche Einzelkorngefiige durch den Kalk verkittet und erwirbt das typische 

Koharentgefuge. 

Helle Kalkanreicherungen wurden auch urn die Schichtgrenzen der einzelnen Banke beobachtet, die von 

den Verschlammungskrusten gebildet werden (Taf. 7c). Diese aus tonigschluffigem Material bestehen- 

den Krusten fuhren durch ihre verminderte Wasserdurchlassigkeit zu einem Anreicherungshorizont. 

Die Tatsache, dafi die Anreicherungen sowohl iiber als auch unter der Kruste auftreten, ist auf die Aus- 

fallung aus Sickerwasser und/oder Kapillarwasser zuruckzufuhren. Welche Rolle in diesem Zusammen- 

hang der beobachtete morgendliche Taufall besitzt, ist ungeklart. 

Im Laufe der Zeit werden in dieser Zone die Poren und Hohlraume rait CaC0 3 allmahlich ausgefiillt, 

so daB der Horizont noch undurchlassiger wird und die vertikale Wasserbewegung noch mehr unterbin- 

det. Neben Kalken konnen sich auch Gipse und Salze anreichern und ebenso das Eindringen und die 

Entwicklung von Wurzeln behindern. 

Zu den Kalkkonzentrationen miissen auch die Wurzelrohrchen gezahlt werden. Dabei handelt es sich um 

Hohlraume, die von abgestorbenen Halmen und Wurzeln hinterlassen werden. Die Wande der Rohrchen 

sind vielfach verfestigt und dadurch erhaltungsfahig (Osteokolle). 



2.5.4 Humusgehalt 

Unter Humus versteht man die Gesamtheit der abgestorbenen organischen Substanz im Boden. Der 
Humus beeinfluflt wesentlich die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Bodens. Als Nahr- 
stofftrager fiir die Pflanzen und fiir die Bodenorganismen stellt er unter anderem auch ein Kriterium der 
Bodenfruchtbarkeit dar. 

Der Wasser-, Luft- und Warmehaushalt des Bodens wird vom Humus in Gewichtsprozenten zwischen 
1 und 10 giinstig beeinflufit. Hohere oder niedrigere Konzentrationen bedingen nur in Ausnahmefallen 
gute Bodeneigenschaften. 

Im Ackerboden sind die Bedingungen fur die Humusbildung ungiinstig, weil der Boden durch die Be- 
arbeitung zu stark beluftet wird und daher die organische Substanz zu rasch abgebaut wird. 
Die Temperaturgegensatze zwischen Tages- und Nachtmaxima wirken sich auf den ungeschutzten Boden 
und den Humusgehalt ungiinstig aus. So liegt zum einen das Maximum des Humusabbaus bei etwa 
31-40° C und zum anderen werden die Mikroorganismen des Bodens mit zunehmender Erwarmung und 
Trockenheit in ihrer Zusammensetzung und Individuenzahl betrachtlich verandert 73 . Der Anteil der 
Pilze nimmt im Vergleich zu den Bakterien bis zu 90% zu. 

Bakterien verkitten die Bodenpartikel mit ihren Stoffwechselprodukten und erleichtern die Kriimel- 
bildung des Oberbodens und deren Erhaltung. Daher zeigen bakterienarme Boden schneller Verschlam- 
mungskrusten, die langsamer Wasser aufnehmen und damit Oberflachenabfluli und Erosion begiinstigen. 
Da Bakterien im Gegensatz zu Pilzen fur den eigenen Stoffwechsel relativ wenig organische Substanz 
benotigen, den Stickstoffkreislauf beschleunigen und die iibrigen von der Pflanze benotigten Niihrstoffe 
bei der Humuszersetzung freigeben, werden nackte, bakterienarme Boden auch ohne Auswaschung 
schnell nahrstoffarm, was die niedrigen Humusgehalte verstandlich macht. 

Nach dem Humusgehalt werden die Boden in verschiedene Gruppen eingeteilt. Gehalte von S 1 % gelten 
als humusarme Mineralboden 74 ). Die untersuchten Schichten besitzen Humusgehalte zwischen 0,15% 
und 0,7%. Die Kohlenstoffbestimmung erfolgte photometrisch (Methode Lichterfelde). Der heutige 

73 KoUmannspergera.O. (s.o. Anm. 58). 74 AG Bodenkunde a.O. (s. o. Anm. 72). 



48 SEDIMENTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN 

geringe Humusanteil in den Bewasserungssedimenten lalk jedoch keine Riickschlusse auf die antiken 
Bedingungen zu. 

Die ehemaligen Baumstandorte weisen einen wesentlich hoheren Humusgehalt auf. Die Sedimente in der 
Zone des friiheren Stammes und die umgebende ringformige Bewasserungsmulde weisen mit 1,8 bzw. 
3,5% die hochsten Werte auf. In diesen Mengen beeinfluBt der Humus die Stabilitat des Bodens. Daraus 
erklart sich die morphologische Heraushebung der Baumstandorte an der Oasenoberflache. Bei diesen 
hohen Humusgehaltunterschieden geniigt bereits die Winderosion, urn diese sogenannten Erdringe bzw. 
die sich daraus entwickelnden groBeren Erdringstotzen herauszumodellieren. 

2.5.5 Lagerungsdichte 

Die Uberpriifung der Lagerungsdichte sollte die Frage klaren, ob unterschiedliche landwirtschaftliche 
Nutzung der Feldflachen verschiedene Lagerungsdichten und somit unterschiedliche Oberflachenerho- 
hungen bewirken kann. Die Bestimmungen wurden an 100 cm' Stechzylindern vorgenommen. Dabei 
wurde das Trockengewicht in Relation zum Volumen gesetzt (g/cm 3 ). 

In der Literatur 75 werden die Lagerungsdichten fur Schluffboden mit 1,26-1,61 g/cm 3 und fur Ton- 
boden mit 0,88-1,72 g/cm 3 angegeben. Wie erwartet, liegen aufgrund der KorngroBenzusammenset- 
zung die Ergebnisse der Proben in diesem Bereich. Dieses Volumengewicht beeintrachtigt die Entwick- 
lung des Wurzelwachstums in der Regel nicht. 
Lagerungsdichte der Feldflachen fur 

- Dauerkulturen 1,33 g/cm 3 

- Ackerbau 1,17 g/cm 3 

Der Unterschied zwischen der Lagerungsdichte auf den Feldflachen fur Dauerkulturen und Ackerbau ist 
nutzungsbedingt, da die Ablagerungsverhaltnisse die gleichen sind. Bei ruhigen Sedimentationsbedin- 
gungen in stehendem Wasser tritt eine recht gute Sortierung der Korngrolkn von grob (unten) nach fein 
(oben) ein. Dies entspricht einer Lagerungsdichte, wie sie fur Dauerkulturen typisch ist. 
Erst die menschliche Bearbeitung der Ackerbaustandorte zerstorte die Schichtung. Durch Hacken und 
Pflugen trat eine Hohlraumvergrofierung von ca. 16% ein. Sie bewirkte aber auch bei gleicher Sedimen- 
tationsrate eine nach Nutzung unterschiedliche Erhohung der Feldoberflachen. Diese Aussage gilt aller- 
dings lediglich fur die jeweilige Oberflache oder Partien mit nur geringer Auflast. Bei steigendem Druck 
durch machtigere Sedimente kann dieser Erhohungsunterschied teilweise oder ganz riickgangig gemacht 
werden. 



2.5.6 Nutzbare Feldkapazitat 

Die Kenntnis der nutzbaren Feldkapazitat, die auch als Speicherfeuchte bezeichnet wird, ermoglicht 
Aussagen iiber die Wassermenge, die den Pflanzen nach einmaliger Bewasserung maximal zur Ver- 
fiigung steht. Dieses Wasser wird in den Mittelporcn, die einen Durchmesser zwischen 10-0.2 um besit- 
zen, gespeichert. Die Bestimmung der Porengrollen erfolgte an Stechzylindern durch Desorption bei 
60 cm und 300 cm Wassersaule im Drucktopf sowie an gestorten Proben bei 15 bar in der Druckmem- 
branapparatur. 

Bei einem Gesamtporenvolumen von ca. 50% weisen die Standorte Dauerkulturen und Ackerbau einen 
nahezu identischen Volumenanteil an pflanzenverfiigbarem Wasser (nut/bare Feldkapazitat) von 17.3% 
bei Dauerkulturen und 18,6% bei Ackerbau auf. 

75 Scheffer a.O. (s.o. Anm. 28). 



RESULTATE DER VERSCHIEDENEN LABORUNTERSUCHUNOEN 49 

Somit werden von den Bewasserungssedimenten auf der antiken Oase bei einer nutzbaren Speicher- 
feuchte von ca. 18 Volumen-% pro Dezimeter Bodentiefe 18 mm Bodenwasser gehalten, die den Pflan- 
zen direkt zur Verfugung stehen. In einem zwei Meter tiefen Boden sind demnach, gleichbleibende 
Porenanteile vorausgesetzt, etwa 350-370 mm nutzbare Bodenfeuchte gespeichert. Diese Werte bestati- 
gen die erwartete hohe Speicherkapazitat und den giinstigen Wasserhaushalt im vorliegenden Lockersedi- 
ment und decken sich durchaus mit Untersuchungen EVENARTS 76 , der in SchwemmloBen der Negev- 
Wiiste ein Wasserspeichervermogen von 16-17% festgestellt hat. 

2.5.7 K r Wert 

Die Eigenschaft des gesattigten Bodens, von Wasser durchstromt zu werden, wird durch den Durch- 
lassigkeitskoeffizienten K f gekennzeichnet, dessen Einheit cm/d ist. Die Durchlassigkeit eines Boden- 
horizontes ist eine Funktion von Korngrofienverteilung und Bodengefuge. Sie hangt mehr von der Art 
der Porenverteilung als vom gesamten Porenvolumen ab. Sie wird durch die Zeit ausgedriickt, in der 
eine bestimmte Wassermenge durch einen definierten Bodenkorper nur der Schwerkraft folgend fliefit. 
Um Aussagen iiber die Wasserdurchlassigkeit des Dammes und die Effektivitat des Bewasserungs- 
systems machen zu konnen, wurden an im Gelande genommenen Stechzylinderproben K r Wertbestim- 
mungen durchgefuhrt. Bei der Bestimmung der K r Werte konnten wahrend der kapillaren Wassersatti- 
gung an alien Proben starke Quellungen beobachtet werden. Diese Erscheinung, die durch den inneren 
Aufbau des Sediments bedingt ist, verandert sowohl das gesamte Porenvolumen als auch die Porenver- 
teilung. 

Bei Quellungen nimmt der Anteil an groben Sekundarporen ab, der an Mittelporen, vor allem aber der 
an Feinporen stark zu 77 . Bei Trocknung bzw. Schrumpfung ist dieser Prozefl riicklaufig. Dabei ist die 
Erstschrumpfung nach der Sedimentation von besonderer Bedeutung, weil eine vollstandige Riickquel- 
lung selten ist 78 , was eine Erhohung der Wasserleitfahigkeit zur Folge hat. 

Neben den Trockenrissen konnen auch Wurzelrohren und Tiergange die Versickerung bzw. den Durch- 
fluli extrem beschleunigen. Andererseits senkt die den Abschlufl jeder Lage bildende tonig-schluffige 
Verschlammungskruste die Infiltrationsrate. Besonders um die Schichtfugen zwischen den Sedimentban- 
ken wurden wiederholt starker verdichtete Horizonte gefunden. Auf den nicht geneigten Feldflachen 
fiihrte dieser Riickstau jedoch nicht zu OberflachenabfluB, sondern nur zu einer Verzogerung der Infil- 
tration. 

Die Bestimmung der Wasserdurchlassigkeit (K f ) erfolgte mit dem Wasserpermeameter nach Hanus. Die 
Durchlassigkeitsstufen sind der AG BODENKUNDE 79 entnommen. 
Untersucht wurden: 
la) antiker Damm (vgl. Taf. 5 b, Schicht unmittelbar unter der Stickung) 

K f = 4,95 cm/d = sehr gering durchlassig 
lb) antiker Damm (darunterliegende Schicht 30 cm tiefer) 

K f = 7950 cm/d = sehr stark durchlassig 

2) Kanal aus dem Hauptverteiler System 
K f = 160 cm/d = stark durchlassig 

3) Hauptkanal aus dem Gufayna-System 

(KG 2) K f = 7130 cm/d = sehr stark durchlassig 

76 M. Evenari, Die Wuste soil wieder fruchtbar gemacht 77 Kollmannsperger a.O. (s. o. Anm. 98). 

werden, in Der Umbau in Wissenschaft und Technik, 78 ders. a. O. (s. o. Anm. 58). 

H. 15 u. 16/1964. Frankfurt a. M., S. 463-466. 79 AG Bodenkunde a.O. (s. Anm. 72). 
S. 481-485. 



50 SEDIMENTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN 



4) Feldflache (Dauerkultur) 

K f = 85-860 cm/d = gut - stark durchlassig 

5) Feldflache (Ackerbau) 

K f = 65-150 cm/d = gut - stark durchlassig 
Vergleicht man die Schicht 1 a (D = 30 cm) unmittelbar unter der Dammstickung mit der direkt darunter- 
liegenden (1 b), so fallt der extreme Durchlassigkeitsunterschied auf, der bei ahnlicher KorngroBen- 
zusammensetzung und iihnlichem Porenvolumen ( = 50%) mit einer groBeren Lagerungsdichte und einer 
veranderten PorengroBenverteilung der obersten Dammschicht zusammenhangt. 
Dort wird das Wasser in 80% der Poren entgegen der Schwerkraft gehalten. Aufgrund dieser Feststellun- 
gen muB davon ausgegangen werden, dafl die oberste Lage beim Dammbau gezielt (durch Stampfen oder 
Festklopfen) mechanisch verdichtet wurde, um den Wasserverlust durch Versickerung im Dammbereich 
so gering wie moglich zu halten. 

Im Kanalnetz (Proben 2 und 3) muBte mit sehr groBen Verlusten gerechnet werden. die zu Einschrankun- 
gen in der Effektivitat des Bewasserungssystems fuhrten. 

Wahrend der ermittelte Versickerungswert von 158 cm/d in dem zum Kanalsystem des Hauptverteilers 
gehorenden Kanal durchaus noch im Rahmen der im L6B iiblichen Werte liegt. erscheinen die Durch- 
lassigkeitswerte des Hauptkanals (KG 2) des Gufayna-Systems doch sehr hoch, obwohl in der Litera- 
tur 80 fur diese Kornungsklasse (Schluffboden) Werte bis 30000 cm/d angegeben werden, sofern der 
Bodenraum mit Wurzelrohren und Tiergangen durchsetzt ist. 

Zu bedenken ist ebenfalls. daB es wegen des Tongehaltes zu feinen Trockenriflbildungen kommt, die 
wahrend der kapillaren Sattigung nicht mehr vollstandig geschlossen werden. so dafl dadurch die Durch- 
lassigkeit um ein Vielfaches erhoht wird. Aber selbst bei einer Versickerung von 71 m/d. die in den 
Schluffablagerungen des Hauptkanals an der rezenten Oberflache auftritt, ist nicht erwiesen, daB diese 
Wassermenge dem Bewasserungssystem im gesamten Kanalverlauf tatsachlich entzogen wurde. So sind 
z. B. stauende Horizonte im Liegenden denkbar, die die Versickerungsrate herabsetzten. 
Die MeBwerte von den Feldflachen (Proben 4 und 5) streuen sehr stark, aber sowohl Feldflachen mit 
Dauerkulturen als auch Feldflachen mit Ackerbau sind gut bis stark durchlassig. Zusatzlich scheint sich 
eine Abhangigkeit von Vegetation und Bodenbearbeitung abzuzeichnen, wobei die ackerbaulich genutz- 
ten Standorte das Wasser langsamer aufnehmen. Zu erwahnen ist in diesem Zusammenhang die leichtere 
Verschlemmbarkeit der anthropogen bearbeiteten lbBahnlichen Bodenoberflache durch die Zerstorung 
der Aggregatstruktur 81 bei Wasseriiberstau oder Starkregen, was eine Reduzierung des Anteils an 
dranenden Poren zur Folge hat. 

Zusammenfassend laBt sich festhalten, daB alle Proben, mil Ausnahme des Damms ein gutes bis sehr 
gutes Wasserleitvermogen besitzen. Durch diese geohydrologische Eigenschaft kann der Boden das auf- 
gestaute Wasser in der Regel in weniger als einem Tag aufnehmen. 



2.5.8 Radiokohlenstoff-Bestimmung (C u -Methode) 

Um die Altersstellung der Sedimente zu ermitteln. wurde die C IJ -Methode angewendet. Sie ermoglichi 
die absolute Altersbestimmung von organischer Substanz, wie z. B. Holz und Holzkohle. Sie beruht auf 
der Tatsache, daB Lebewesen den naturlichen C l4 -Gehalt der Atmosphare im gleichen Verhaltnis im 
Korper binden. 
Erst nach dem Absterben wird der laufend zerfallende Anteil des radioaktiven C M nicht mehr durch 



80 Scheffera.O. (s.o. Anm. 28. S. 173) I BBdnaigigebiM, Beltrige /ur Hydrologie, 7. Kirch- 

81 G. MorgenschweiB, Zum Bodcnwasscrhmislull im autea 1980, S M-47. 



RESULTATE DER VERSCHIEDENEN LABORUNTERSUCHUNOEN 5 1 

eine Neuaufnahme ersetzt und der meBbare Zerfall beginnt. Da auch mineralische Boden organische 
Anteile (z. B. Humus) beinhalten, konnen auch von diesen die absoluten Datierungen ermittelt werden. 
Die Kenntnis des Vertikalabstandes zweier Bodenproben aus einem Profil ermoglicht bei bekannter 
Altersdifferenz die direkte Feststellung der jahrlichen Sedimentationsrate. Dabei konnten eindeutig als 
Baumreste identifizierbare Stamm- und Wurzelstiicke nicht beriicksichtigt werden. Sie liefern zwar abso- 
lute Altersangaben, die Zuordnung zu der entsprechenden Oasenoberflache ist jedoch unmoglich. 
Die besonderen Bedingungen auf der Oase fiihren zu einer Sedimentbedeckung der auf der Oberflache 
akkumulierten organischen Substanz nach einer Bewasserung und damit zu einer idealen raumlichen 
Trennung der verschiedenen Vegetationsperioden und des am Bewasserungsstandort entstandenen 
Humus. Dieser Idealfall kann jedoch durch die Tatigkeiten der Bodenfauna und des Menschen zerstort 
und die organische Substanz uber mehrere Horizonte verteilt werden, so dafl eine direkte Schichtzuord- 
nung des Humus erschwert wird. 

Diese Uberlagerung der einzelnen Abschnitte verwischt die scharfen Ubergange, ist aber wegen der 
standigen Aufsedimentation auf einen zeitlich und raumlich begrenzten Bereich beschrankt. 
Eine viel gravierendere Beeinflussung der Mefiergebnisse kann durch die Einschwemmung von Humus 
bei der Bewasserung entstehen. Beim synsedimentaren Humus muB man zwei Ursprungsmoglichkeiten 
unterscheiden. Zum einen kann es sich um rezenten Humus aus anderen Teilen des Einzugsgebietes 
handeln, der aber die Datierung nicht verandern wiirde. Zum anderen jedoch sind moglicherweise auch 
organische Substanzen eingetragen worden, die schon im Erosionsgebiet fossil waren. Diese Ver- 
mischung von alterem und jungerem Humus wiirde ein Mischalter ergeben, das in erster Linie von der 
Menge und dem Alter der eingeschwemmten Teile abhangig ist. 

Durch die C i4 -Bestimmung zweier Proben mit groBtmoglichem Vertikalabstand sollte eine fur das 
gesamte Profil gultige durchschnittliche jahrliche Sedimentationsrate ermittelt werden. Durchgefiihrt 
wurden die Bestimmungen am Instirut fur Ur- und Fruhgeschichte der Universitat Koln. 
Fiir die Untersuchung wurden die Profile P 4 (Nordoase) und P 9 (Siidoase) ausgewahlt, weil sie die 
groBten Sedimentmachtigkeiten besitzen (vgl. Taf. 6 b). 





P 4 


P9 


Hohe der hangenden Probe 
Hohe der liegenden Probe 


1190,00 m u.M. 
1182,45 mix. M. 


1186,2 m u.M. 
1178,6 m u.M. 


Hohendifferenz h 

C 14 - Alter der hangenden Probe 

C "-Alter der liegenden Probe 


7,55 m 
4960 ± 30 y BP 
5730 ± 80 y B.P. 


7,6 m 
5530 ± 150 y BP 
12150 ± 100 x BP 


Altersdifferenz t 

jahrl. Sedimentationsrate h/t 


770 y 

0,98 cm/y 


6620 y 

0,12 cm/y 



Tab. 2. Ermittlung der jahrlichen Sedimentationsrate mit Hilfe der C -Datierung 



Die Ergebnisse der C '"-Bestimmung und die daraus resultierenden jahrlichen Sedimentationsraten 

konnen wegen ihrer grofien Unterschiedlichkeit nicht zur Klarung der Problematik herangezogen 

werden. 

So ist z. B. die nachweislich stratigraphisch sehr spate und hohe Probe am Top des Profils 4 (Ende der 

Periode II) aufgrund ihres C 14 -Alters auf 3000 v. Chr. zu datieren. Das widerspricht den bauhistori- 



52 



SEDIMENTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN 




schen Aufnahmen, die das friiheste bekannte Bewasserungsbauwerk S 6 im Wadi Dana an das Ende des 
3. Jahrtausends v. Chr. stellen 82 . 

Der Beginn der Bewasserung der westlichen Siidoase ware mit Hilfe des Humusgehaltes der Probe von 
der Basis des Profils 9 ins 11. Jahrtausend v. Chr. zu legen. Zu dieser Zeit waren die technischen 
Moglichkeiten jedoch mit Sicherheit noch nicht so weit fortgeschritten, dafl ein Bauwerk in der Dimen- 
sion von S 6, das mit den liegenden Ablagerungen hohenmaftig korrespondiert, errichtet werden konnte. 
Da alle C '"-Bestimmungen ein viel zu hohes Alter fur die betreffenden Proben angeben, ist nicht 
abtrennbarer eingeschwemmter fossiler Humus zu erwarten, der das tatsachliche Alter iiberdeckt. 
Die grofle Schwankungsbreite der verschiedenen Mischalter deutet auf unterschiedliche Mengen fossilen 
Humus hin, die wahrscheinlich auf verschiedene Niederschlagsgebiete zuriickzufuhren sind. Daraus 
kann man ableiten, da/J es Zeiten im Yemen gab, in denen ein feuchtes Klima eine ausgedehntere und 
dichtere Vegetation erlaubte. Die wahrend dieses Klimas sedimentierten fossilen organischen Substanzen 
wurden durch Niederschlagsereignisse umgelagert und fluviatil auf die Oasenflachen transportiert. In der 
deutlichen Altersabnahme der jungeren Mischalter kommt zum Ausdruck, dafi im Laufe der Zeit die 
Menge des fossilen Humus im Einzugsgebiet abnahm. 

Die mit Hilfe dieser Datierungsmethode ermittelten jahrlichen Sedimentationsraten sind ebenfalls von 
den oben genannten Faktoren abhangig und daher zu ungenau, um bei der Berechnung der Oasen- 
betriebsdauer aus Sedimentmachtigkeit und jahrlicher Sedimentationsrate Verwendung zu finden. 
Gliicklicherweise lagen Resultate von BRUNNER" 3 vor, der einige eingeschwemmte Holzkohlehori- 
zonte untersuchte. Er ermittelte den Zeitpunkt des Absterbens der Pflanzen, nicht jedoch den Zeitpunkt 
des Verbrennens oder den der Umlagerung. Daher konnen, falls es sich um Leseholz gehandelt hat. 
Diskrepanzen von mehreren hundert Jahren auftreten. In jedem Fall ist das C u -Alter der Probe alter 
bzw. gleich alt wie die Entstehung des fluviatilen Horizontes. 

Weil die Holzkohlehorizonte in den Profilen nur einmal auftreten und daher nur ein Alter festzustellen 
ist, muflte Brunner zur Ermittlung der jahrlichen Sedimentationsrate das Bewasserungsende am Standort 
und die seit dieser Zeit erfolgte Erosion abschatzen. Nach heutigen Erkenntnissen ist der Zeitpunkt der 
Aufgabe bestimmter Oasenflachen ebenso unterschiedlich wie die Erosion an verschiedenen Standorten. 
so dafi moglicherweise Fehler auftreten, die nur bei genauer Priifung der Ortlichkeit auf ein Minimum 
reduziert werden konnen. 

Unter diesem Gesichtspunkt sollen an dieser Stelle die von BRUNNER 84 ermittelten Sedimentations- 
raten fur Nord- und Siidoase mit eigenen Werten verglichen werden. 



Lage der Probe 

Gelandeoberflache 

Erosion 

Sedimentmachtigkeit 

C 14 - Alter der Probe 

(UZ-527) 

Fundort vgl. Abb. 33 

Aufgabe der Bewasserung 



Zeitdifferenz 
Sedimentationsrate 



Eingabedaten BRUNNER 



1188,5 m ii.M. 
1192,0 m u.M. 

1,5 m 

5,0 m 

2205 ± 110 y BP 
1350 y BP 



850 y 

5 m/850 y = 0,6 cm/y 



eigene Werte 



1188,5 m u.M. 
1192.0 m u.M. 
max. 0.6 m 
4,1 m 

2205 ± 110 y BP 

1680 y BP (vgl. Abb. 40) 



525 y 

4,1 m/525 y = 0,78 cm/y 



lah .1. Scilimcnl.jluMiM.ik' Nmlo.isi 



RESULTATE DER VERSCHIEDENEN LABORUNTERSUCHUNGEN 



53 



Eingabedaten BRUNNER 



eigene Werte 



Lage der Probe 

Gelandeoberflache 

Erosion 

Sedimentmachtigkeit 

C 14 - Alter der Probe 

(UZ-245) 

Fundort vgl. Abb. 13 

Aufgabe der Bewasserung 



1185,7 m ii.M. 
1191,5 mii.M. 

2,5 m 

8,3 m 

2080 ± 70 y BP 
1350 y BP 



1185,7 mii.M. 
1191,5 mii.M. 

0,5 m 

6,3 m 

2080 ± 70 y BP 
1375 y BP 



Zeitdifferenz 
Sedimentationsrate 



730 y 

8,3 m/730 y = 1,1 cm/y 



705 y 

6,3 m/705 y = 0,89 cm/y 



Tab. 4. Sedimentationsrate Nordoase 



Die Ursache fur die unterschiedlichen Ergebnisse der Sedimentationsraten von Slid- und Nordoase liegt 
in den veranderten Angaben der Sedimentmachtigkeit und der Erosion. Uberdies wird das jeweilige Ende 
der Bewasserung modifiziert (vgl. Abb. 40). Die Anderung der Erosions werte auf der Sudoase und 
Nordoase wird in den Abb. 33 und Abb. 13 deutlich. Der Fundort der Probe UZ-527 ist in Abb. 33 
im Bereich der oberen Terrasse anzusiedeln und Probe UZ-245 liegt im nordlichen Gebiet der Terrasse 
um den Punkt 14 (Abb. 13). Beide Erosionswerte stellen maximale Angaben dar. 
Zusammenfassend lafit sich festhalten, daB sich die Sedimentationsraten fur Nord- und Siidoase, die mit 
Hilfe der C 14 -Untersuchungen von BRUNNER 85 und den iiberarbeiteten Eingangsdaten ermittelt wur- 
den, durchaus entsprechen. Diese Ubereinstimmung deutet darauf hin, daB das postulierte vorzeitige 
Aufgabedatum der Sudoase (etwa 300 Jahre fruher), richtig zu sein scheint. Im Rahmen der Genauigkeit 
der Radiokohlenstoff-Bestimmung liegt die Sedimentationsrate fur das obere Drittel der Ablagerungen 
in einem Bereich um 8 mm/y. Diese GroBenordnung ist aufgrund des stark gestiegenen Sandgehaltes in 
den hangenden Ablagerungen beider Oasenteile und der damit verbundenen groBeren Sedimentfracht des 
Bewasserungswassers sehr wahrscheinlich. 

2.5.9 Pollenanalyse 

Der Versuch, gestiitzt auf eine systematische Pollenanalyse Aussagen iiber die auf der Oase wahrend des 
Betriebszeitraums angebauten Kulturpflanzen zu machen, stellte sich als nicht durchfiihrbar heraus. Der 
sehr schlechte Erhaltungszustand der Pollen aus einigen Stichproben machte eine genauere Identifikation 

unmoglich. 

Die weitgehende Zersetzung von Pollen tritt bei Umweltbedingungen auf, die in der Literatur beschne- 
ben werden. HAVINGA 86 stellte die starkste Korrosion im oxidierenden Millieu bei pH-Werten um den 
Neutralpunkt fest. 



82 Herberg a.O. (so. Anm. 62). 

83 Brunner a.O. (s. o. Anm. 1), S. 65, S. 71. 

84 Brunner a.O. (s.o. Anm. 1). 

85 Brunner a.O. (s.o. Anm. 1). 



86 A. J. Havinga. A Palynological Investigation of Soil 
Profdes Development in Cover Sand, in Medes. Land- 
bouwhogeschool Wageningen, 1963, S. 61. 



54 SED1MENT0L0GISCHE UNTERSUCHUNGEN 

Mikrobielle Tatigkeiten verstarken die Korrosion der Pollen bei pH-Werten von 5,5 bis 7,5 im Boden 87 , 
dem Bereich der groBten biologischen Aktivitat. Da diese Bedingungen fur die gesamte Ablagerungs- 
sequenz gelten, konnten auch in den nicht untersuchten Schichten keine besser erhaltenen Pollen erwartet 
werden, so dali auf weiterfuhrende Analysen verzichtet wurde. 

2.5.10 Schwermineralanalyse 

Schwerminerale sind uberwiegend in der Sandfraktion angereichert. Das Oasensediment stellt ein giinsti- 
ges Ausgangsmaterial dar, weil durch einfaches Absieben die Sandfraktion angereichert werden kann. 
Die Weiterbehandlung erfolgte mit HCL, um so Carbonatverkrustungen zu zerstoren und ein sauberes 
Schwermineralspektrum zu erhalten. 20 g der Sandfraktion wurden jeweils fur eine Schwermineral- 
analyse verwendet. Die Trennung von Leicht- und Schwermineralfraktion geschah im Scheidetrichter mit 
der Standardflussigkeit Bromoform (2,89 g/cm 3 ). 

Mit Hilfe der Schwermineralstratigraphie konnen Aussagen iiber die Gesteine im Einzugsgebiet des 
Wad! Dana und deren Erosionsgrad gemacht werden. 

Treten durch Veranderungen des Einzugsgebietes oder durch Erosion neu angeschnittener Schichten 
Abweichungen im Schwermineralspektrum auf, mussen diese Abweichungen in den Sedimenten der 
Nord- und Sudoase zeitgleich erscheinen, so dafl die Schwermineralanalyse die Korrelation der beiden 
Oasenhalften ermdglicht. 

Fur die Bearbeitung wurden die Profile 4 (Nordoase) und 9 (Sudoase) ausgewahlt. Beide liegen am Steil- 
rand der Oase zum Wadi Dana und stellen die machtigsten luckenlosen Profile dar. was fur die Strati- 
graphie von groBer Bedeutung ist. 

Aufgrund ihres hohen spezifischen Gewichts besitzt die Sedimentation der Schwerminerale eine groftere 
Abhangigkeit von den Ablagerungsbedingungen als die der iibrigen Sandfraktion. Ihre Gesamtmenge in 
den einzelnen Banken der Oasenflachen laBt daher Riickschliisse auf das jeweilige Retentionsvermogen 
des Stauraums zu. So werden bei aufsedimentiertem Stauraum am Ende einer Betriebsperiode deutlich 
mehr Schwerminerale auf die Bewasserungsflachen transportiert als zu Beginn. 
Die Schwermineralanteile der verschiedenen Sedimentbanke (vgl. GLOSS AR) in den Profilen 4 und 9 
sind in den Abbildungen 19 und 20 als Gewichtsprozente der absoluten Sedimenteinwaage dargestellt. 
Die Abbildungen zeigen starke zyklische Schwankungen des Gesamtgehalts in den beiden Profilen. 
Daher erscheint eine Unterteilung der Sedimentprofile in verschiedene Bewasserungsperioden mit Hilfe 
der absoluten Schwermineralmengen moglich. Bauliche Veranderungen am Damm und den Auslafl- 
bauwerken konnen ausgefiihrt worden sein, nachdem auf der Nordoase im Profil 4 die Banke 1, 3. 
6, 9 und 15 und auf der Sudoase im Profil 9 die Banke 1, 4, 7 und 11 abgelagert worden waren. Da 
sich diese Ergebnisse mit den Resultaten der KorngroBenanalyse der entsprechenden Profile decken 
(Kap. 2.6), wird eine gemeinsame Betrachtung dieser fur die Entwicklung der Oase aussagekraftigen 
Resultate spater durchgefuhrt. 

Die abgetrennten Schwerminerale wurden auch einer rdntgenogruphischen Untersuchung unterzogen. 
Die rontgenographische Mineralansprache besitzt den Vorteil. dalt alle Minerale. also auch die opaken. 
erkannt werden konnen. Dagegen muB als Nachteil gewertet werden. daB Arten, deren Anteil geringer 
als 10% im Spektrum ist, kaum bestimmbar sind. Daher sollten nur, wie im vorliegenden Fall, artenarme 
Schwermineralassoziationen zur Untersuchung herangezogen werden. Das Spektrum besteht uberwie- 
gend aus Biotit, Chlorit, Muekovit und einer Hornblende, die als Ricbeckit identiti/tert wurde. 

87 B. E. Berglund. Guideline for Investigation of Terre- Ukc and Mine Environment, in Intern Geol. Correl. 

strial Soil Profiles. Palaeohydrologital Changes in the Progr Proj.. 158, Lund.. 1979. 

Temperate Zone in the last 1 5 (XX) Years Subprojcct B 



RESULTATE DER VERSCHIEDENEN LABORUNTERSUCHUNGEN 



55 




1186 2 

[mii H) 






1186 




2 / 


1185 




3 jr 


1181 




'/ 


1183 




-6 / 


1182 


- 


-7 I 


1181 


- 


-8 N. 


1180 


~ 


\ 


1179 
1178 6 


- 


11 


1 2 3 4 Vt 



Abb. 19. Schwermineralgewichtsprozente der Sedimentbanke Abb. 20. Schwermineralgewichtsprozente der Sedimentbanke 
Profil 4. Profil 9. 



Da der Anteil einer Mineralperiode am Gemenge proportional zur Intensitat seiner Rontgenreflexe ist, 
lassen sich die Gehalte auch halbquantitativ abschatzen. 

Die mit dieser Methode festgestellten Mengenverhaltnisse der Schwerrninerale in den Sedimenten der 
Profile 4 und 9 sind in den Abbildungen 21 und 22 festgehalten. 

Aus den Darstellungen wird deutlich, daB relative Schwankungen des einzelnen Mineralanteils festzu- 
stellen sind, jedoch lassen sich die zyklischen Prozesse, die bei der Bewasserung der Oase stattgefunden 
haben, mit Hilfe der Schwermineralanalyse nicht nachweisen. Veranderungen des Spektrums, wie z. B. 
das Auftreten anderer Minerale, sind in den Profilen nicht zu erkennen. Das Material scheint recht ein- 
heitlich, so dafi Anderungen des bekannten Einzugsgebietes des Wad! Dana oder Anderungen des 
Erosionsgrades wahrend der aus geologischer Sicht relativ kurzen Betriebszeit der Oase ausgeschlossen 
werden konnen. 

Das Liefergebiet der Schwerrninerale bilden das Kristallin bzw. die kristallinen Schiefer des Einzugs- 
gebietes. Wahrend die Glimmer Biotit und Muskovit sowohl aus magmatischen als auch metamorphen 
Gesteinen stammen konnen, sind fur den Chlorit epimetamorphe Gesteine und fur den Riebeckit 
ausschliefilich saure bis intermediare Magmatite als Lieferanten moglich. Obwohl die Minerale mit 



56 



SEDIMENTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN 




D 



RIEBECXIT 
MUSK0V1T 
BIOTIT 




NSN R€BECKIT 
~~J MUSXOVIT 



BIOTIT 
IchlORIT 



Abb. 21. Schwermineralsummendiagrammm der Sediment- Abb. 22. Schwermineralsummendiagramm der Sedimenl- 
banke Profil 4. banke Profil 9. 



Ausnahme des Muskovits maBig stabil bis instabil bei Umweltbedingungen sind. zeigt besonders die 
Haufigkeit der instabilen Hornblende in alien Proben die fehlende bzw. geringe Verwitterung im ariden 
Klimabereich. Ein weiteres Anzeichen fur Verwitterung ware die Abnahme der absoluten Schwer- 
mineralmenge zum Hangenden 88 . Die untersuchten Profile geben jedoch keine Hinweise auf Verwitte- 
rungsprozesse. 

Es ist festzustellen, daB das geringe Alter der Ablagerungen nicht ausreicht, um den primaren Mineral- 
bestand durch die Verwitterung zu modifizieren. Eine Korrelation der Betriebsperioden zwischen Nord- 
und Siid-Oase ist somit unmoglich. 



2.6 BESCHREIBUNG UND KORNGROSSENANALYSEN DER 
NORD- UND SUDOASENPROFILE 

Die Bestimmung der KorngroBen wurde nach der Carbonatzerstorung. der Dispergierung mit Na-Pyro- 
phosphat und der Ultraschallbehandlung als kombinierte Sieb-Pipettanalyse durchgetuhrt. Mit der Korn- 
groBenanalyse und der Beschreibung der verschiedenen Oasenprofile konnte ein rhythnmcher Wechsel 



W. Boenick, Schwermineralanalyse, 1983, S. 158. 



der Ablagerungsbedingungen nachgewiesen werden. Gleichzeitig war es moglich, die Ablagerungs- 
bedingungen mit - auch zeitlich - definierten Bewasserungsperioden zu korrelieren. 
Die Lage der Profile innerhalb der Oase ist in Taf. 6b dargestellt. Die zusammenfassende Korrelation 
und Darstellung der im folgenden aufgefuhrten Einzelergebnisse ist fur die Profile der Siidoase im 
Kapitel 3.1 und fur die Profile der Nordoase im Kapitel 3.2 dargestellt worden. 
Die Untersuchungen wurden durchgefuhrt, weil die KorngroBen der auf den Bewasserungsflachen der 
Oase abgelagerten Sedimente vom Retentionsvermogen des Stauraums abhangig waren. Nur bei vollstan- 
dig aufsedimentiertem Stauraum wurden infolge der hoheren FlieBgeschwindigkeiten grobere Kornfrak- 
tionen auf die Oasen transportiert. Umgekehrt wurden nach Bauwerks- bzw. Dammerhohungen zuerst 
die feineren Schwebstoffe auf der Feldflache abgelagert, wahrend der grobere Sandanteil noch im neu 
entstandenen Stauraum sedimentierte. 

So kann z. B. die KorngroBenverteilung zur Trennung der zentralen Nordoasensedimente (Hauptvertei- 
lersystem) von denen, die mit dem Bauwerk im Wad! Gufayna in Zusammenhang stehen, benutzt wer- 
den. Auch die Sedimente der Siidoase (Profile 6-9) lassen sich von denen der Nordoase (Profile 1-5) 
aufgrund der KorngroBenanalyse unterscheiden; generell sind die Stidoasenablagerungen grober und 
sandreicher. 

Die Kornung beeinflufit die physikalischen Bodeneigenschaften, wie Wasserdurchlassigkeit, Wasser- 
kapazitat, Hygroskopizitat und den Luft- und Warmehaushalt. 

Das Korngemisch der Oasen-Sedimente reicht von der Tonfraktion bis zur Mittelsandfraktion. Auffallig 
ist das Fehlen des Grobsandes in nahezu samtlichen Proben. Das Hauptmaximum der Korngrofie liegt 
hauptsachlich in der Schlufffraktion und innerhalb dieser im Grobschluffbereich. Den Aussagen der 
Korngroflenanalysen vorangestellt werden die jeweiligen Profilbeschreibungen, wodurch ebenfalls Ver- 
anderungen der Ablagerungsbedingungen und der landwirtschaftlichen Nutzung erkannt werden konnen 
sowie Zeiten der Nichtbewasserung bzw. der Aufgabe festzustellen sind. 



2.6.1 Profil 1 

Lage: Nordoase (s. Taf. 6 b); 1183,46 m ii. M., eben 
Nutzung: ehemalige Oase; Wiiste 
Substrat: Oasensediment, (Abb. 23) 

Bewasserungs- Bank 

periode 

I 1 0-3 cm, rotlich-gelblich, Schluff (U), Humusgehalt 0,3%, Kalkgehalt 

15%, Einzelkorngefuge, geschichteter Aufbau, wenige Wurzelrohrchen 

I 2 3- 1 1 cm, rotlich-gelblich, toniger Schluff (tU), Humusgehalt 0,3 % , Kalk- 

gehalt 18%, Einzelkorngefuge, geschichteter Aufbau, wenige Wurzel- 
rohrchen 

I 3 11-49 cm, rotlich-gelblich, tU, Humusgehalt 0,6%, Kalkgehalt 13%, 

Koharentgefuge mit Bodenfragmenten. homogener Aufbau 

I 4 49-59 cm, rotlich-gelblich, tU, Humusgehalt 0,3%. Kalkgehalt 15%, 

Einzelkorngefuge, geschichteter Aufbau, wenige Wurzelrohrchen 

j 5 59-61 cm, rotlich-gelblich, sandiger Schluff (sU), Humusgehalt 0,2%, 

Kalkgehalt 11%, Einzelkorngefuge, geschichteter Aufbau 

I 6 61-63 cm, rotlich-gelblich, tU, Humusgehalt 0,4%, Kalkgehalt 16%, 

Einzelkorngefuge, geschichteter Aufbau 



58 



SEDIMENTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN 



M*i.'iU;-.iP.i OER SED1MENTBANKE 
UNO KORNOROffiENANALYSE 




Abb. 23. KorngroBenverteilung in Profil 1. 



ii 

ii 
m 



9 
10 

11 

12 

13 

14 

15 

16 

17 



19 
20 



63-76 cm, rotlich-gelblich, tU, Humusgehalt 0.3%. Kalkgehalt 16%, 
Einzelkorngefiige, geschichteter Aufbau, wenige Wurzelrohrchen 
76-80 cm. rotlich-gelblich, sU, Humusgehalt 0,3%. Kalkgehalt 11%, 
Einzelkorngefiige, geschichteter Aufbau 

80-86 cm, rotlich-gelblich, sU, Einzelkorngefiige. geschichteter Aufbau 
86-103 cm, rotlich-gelblich, U, Humusgehalt 0.3%, Kalkgehalt 14%, Ein- 
zelkorngefiige, geschichteter Aufbau, wenige Wurzelrohrchen 
103-106 cm, rotlich-gelblich, tU, Humusgehalt 0,6%, Kalkgehalt 15%. 
Einzelkorngefiige, geschichteter Aufbau 

106-114 cm, rotlich-gelblich, U, Humusgehalt 0,3%. Kalkgehalt 14%. 
Einzelkorngefiige, geschichteter Aufbau, wenige Wurzelrohrchen 
114-123 cm, rotlich-gelblich, U, Einzelkorngefiige. geschichteter Aufbau. 
wenige Wurzelrohrchen 

123-145 cm, rotlich-gelblich, U, Humusgehalt 0.3%. Kalkgehalt 15%, 
Einzelkorngefiige, geschichteter Aufbau. wenige Wurzelrohrchen 
145-156 cm, rotlich-gelblich, tU, Humusgehalt 0.3%, Kalkgehalt 17%, 
Einzelkorngefiige, geschichteter Aufbau, wenige Wurzelrohrchen 
156-162 cm, rotlich-gelblich, U, Humusgehalt 0,3%. Kalkgehalt 18%, 
Einzelkorngefiige, geschichteter Aufbau 

162-181 cm, rotlich-gelblich, U. Humusgehalt 0.3%, Kalkgehalt 16%. 
Einzelkorngefiige. geschichteter Aufbau. wenige Wurzelrohrchen 
181 -276 cm, oberfliichlich rotlich-gelblich. darunter gelblich. tU. Humus- 
gehalt 0,5%, Kalkgehalt 16%, Koharentgefuge. homogen, wenige Wurzel- 
rohrchen 

276-341 cm, gelblich, tU. Humusgehalt 0,6%. Kalkgehalt 15%. Koharent- 
gefuge, homogen, wenige Wurzelrohrchen 

341-343,5 cm, gelblich. schlulfiger Sand (uS). Einzelkorngefiige. ge- 
schichteter Aufbau 






BESCHREIBUNG UND KORNGROSSENANALYSEN DER NORD- UND SUDOASENPROFILE 59 



HI 21 343,5-456,5 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,6%, Kalkgehalt 14%, Koha- 

rentgefiige, homogen, wenige Wurzelrohrchen 
IH 22 456,5-521,5 cm, gelblich, tU, Humusgehalt0,6%, Kalkgehalt 16%, Koha- 

rentgefiige, homogen, wenige Wurzelrohrchen. 

Bei der Betrachtung des Profils 1 fallt auf, daB die hangenden Sedimentbanke 1-17 im wesentlichen 
geringer machtig sind als die liegenden Banke 18-22. Zudem herrscht im Hangenden der primare Auf- 
bau der einzelnen Sedimentbanke vor. Sie lassen sich in 2-5 mm machtige Schichten mit Einzelkorn- 
gefiige unterteilen. Jede Schicht entspricht einer Bewasserung und wird von einer tonig-schluffigen 
Kruste abgeschlossen. Die liegenden Banke sind dagegen homogenisiert und besitzen ein Koharent- 
gefuge. Lediglich Bank 20, die eine Machtigkeit von 2,5 cm aufweist, laBt sich in acht Schichten unter- 
teilen. Alle Ablagerungen des Profils weisen feine Osteokolle auf. Ebenfalls deutlich sichtbar andert sich 
die Farbe der Sedimente. Wahrend die hangenden Ablagerungen eine rotliche Farbe besitzen, uberwiegt 
an der Basis ein gelblicher Farbton (Taf. 7 a). 

Entscheidend fur die Farbe der Sedimentschichten ist die Farbe des Ausgangsmaterials. Farbunter- 
schiede konnen so durch Veranderungen im oder des gesamten Liefergebietes hervorgerufen werden. Die 
im Profil 1 der Nordoase am Wad! Gufayna zwischen Bank 18 und 19 zu erkennende Farbanderung 
ins Rotliche ist auf eine plotzlich stark gestiegene Beimengung von rotem Gesteinsmaterial zuruckzufuh- 
ren. Da solche Bestandteile in den Sedimenten des Wad! Dana bisher nicht beobachtet wurden, muf) 
ein anderes Liefergebiet fur die Farbung verantwortlich sein. In Frage kommt nur das Wad! Gufayna, 
dessen Untergrund an vielen Stellen aus Basalten und deren rotlichem Grus gebildet wird. 
Durch die Verlagerung der Hochwasserentlastung des Nordbaus N 1 nach Norden ins WadI Gufayna 
(vgl. Kap. 3.4) wahrend der Bewasserungsperiode I wurden die Nordoasenablagerungen bis zur Basis 
erodiert und die Moglichkeit geschaffen, den Lavagrus aufzuarbeiten und weiter zu transportieren, so 
daB zu den normalen Schwebstoffen auch noch der vulkanische Anteil hinzutritt, der die rotliche Farbe 
verursacht. Erst nach der Errichtung des Bewasserungsbauwerkes „al-Mabna" im WadI Gufayna war 
es moglich, die zuvor aufgegebenen Teile der Nordoase erneut zu bewassern, so daB die rotlichen und 
gering machtigen Banke 1-17 diesem Bauwerk zugeordnet werden. Die Farbanderung ist aber nicht, 
wie die zuvor beschriebenen Differenzierungen zwischen dem Hauptverteiler - und dem „al-Mabna"- 
System an die Grenze zwischen den Banken 17 und 18 bei 1181,58 m u. M. (Periodenwechsel von II 
zu I) sondern durch oberflachliche Verlagerung schon eine Bank tiefer gewandert. Unter dieser Tapete 
prasentiert sich jedoch noch der urspriingliche gelbliche Farbton. 

Die Konkordanz der hangenden Ablagerungen beweist, daB Erosion zwischen der Aufgabe der landwirt- 
schaftlichen Nutzung dieses Gebietes und der erneuten Bewasserung von „al-Mabna" aus keine groBe 
Rolle gespielt hat, obwohl ein groBerer Zeitraum verstrichen war (vgl. Kap. 3.2). 
Nur durch Laboruntersuchungen sind die anderen Unterscheidungsmerkmale zwischen den liegenden 
Ablagerungen des Hauptverteiler-Systems und dem „al-Mabna"-System festzustellen. Der Humusgehalt 
der untersten Banke ist z. B. mit rund 0,6% etwa doppelt so hoch wie in den dariiberliegenden. Aufgrund 
ihrer Homogenitat, die keinerlei Schichtung erkennen laBt, miissen die Banke zwischen der Basis und 
1 181 ,58 m ft. M. iiber Jahre hinweg bearbeitet, gepfliigt und landwirtschaftlich genutzt worden sein. Die 
hangenden Ablagerungen dagegen werden entsprechend ihrer Genese eher zu den kanalahnlichen Sedi- 
menten der uberfluteten Zwischenraume geziihlt, deren schichtiger Aufbau sichtbar ist. 
Sie wurden nie bestellt und ihr geringer Humusgehalt von 0.3% ist auf Einschwemmungen oder Bewuchs 
von niedrigen Pflanzen zuruckzufiihren. 

Eine Ausnahme bildet lediglich die Bank 3 (0,6% Humus), die mit 38 cm machtigste Bank der hangenden 
Ablagerungen. Die Bodenfragmente im ungeschichteten Sediment deuten auf eine ackerbauhche Bewirt- 
schaftung am Top des Profils hin. 



SEDIMENTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN 




60 



KorngroBenanalyse 

Wahrend die hangenden Banke 1 bis 17 dem Bauwerk „al-Mabna" und damit der Bewasserungsperiode I 
zuzuordnen sind, reprasentieren die liegenden Banke 18 bis 21 die alteren zentralen Nordoasensedimente 
des Hauptverteilersy stems. Die Grenze zwischen Bank 20 und Bank 19 bei 1179,97 m ii.M. trennt in 
diesem Profil 160 cm Ablagerungen der Periode II von mindestens 180 cm Sedimenten der Periode III. 
In den Biinken 22 bis 20 ist eine starke kontinuierliche Zunahme der Feinsand- und Grobschluffanteile 
auf Kosten der gleichzeitig abnehmenden Mittelschluff-, Feinschluff- und Tongehalte zu beobachten. 
Mit der Bank 20 endete ein Zyklus der Auf- und Zusedimentation des Stauraums und der damit verbun- 
denen FlieBgeschwindigkeitszunahme in den Kanalen. Das wiederum ermoglichte den Transport grobe- 
rer KorngroBen auf die Felder. Durch bauliche Veriinderungen am Damm und an den Auslassen wurde 
der Wasserspiegel erhoht und die Sedimentation der Sande wieder in den Stauraum zuriickverlegt, so 
daB mit Bank 19 die erneute Ablagerung feinkorniger Sedimente begann. 

Eine weitere Modifikation der Bauwerke ist in Profil 1 eindeutig nach Bank 18 (1 181,58 m ii. M.) zu 
beobachten. 

Die alteren Ablagerungen sind generell feinkorniger als die mit dem Bauwerk „al-Mabna" zusammen- 
hangenden wesentlich dunneren Banke mit stark variierenden KorngroBenzusammensetzungen, die keine 
Kontinuitat erkennen lassen und damit einen relativ schnellen Wechsel der Ablagerungsbedingungen 
andeuten. Jedoch gibt es auch in hoheren Niveaus Banke, deren Zusammensetzungen denen der liegen- 
den Sedimente entsprechen. Eine Erklarung dafur konnte sein, daB der AbfluB des mit feineren Schweb- 
stoffen belasteten Wassers, der aus dem Stauraum iiber die Hochwasserentlastung ins Wad! Gufayna 
geleitet wurde, stark variierte. Daher konnte das Dargebot aus dem eigentlich recht kleinen Einzugs- 
gebiet des WadT Gufayna mit seiner deutlich groberen Sedimentzusammensetzung im Mischwasser 
der beiden zusammengeleiteten Systeme dominieren. Lediglich bei besonderen Hochwasserereignis- 
sen wurde der AbfluB aus dem WadT Dana so groB. daB der EinfluB des WadT Gufayna unterdriickt 
wurde und die Ablagerungen wieder die KorngroBenzusammensetzung des Hauptverteilersystems 
annahmen. 



PH 



Humus- CaCO, Gr. Mi. 


Fe. 


Gr. 


Mi. 


Fe. 


Ton 


gehalt 3% Sand Sand 


Sand 


Sch. 


Sch. 


Sch. 


< 2um 


% 600- 200- 


60- 


20- 


6- 


2- 




6000um 600um 


200um 


60nm 


20m m 


6um 





WadT Dana 7,85 0,08 2,28 

WadT Gufayna 7,78 0,12 9,64 



0,45 43,08 46,60 7.60 0.40 0.05 1.85 
16,00 53,80 23,0 3,90 0.55 0.50 2.25 



Tab. 5. Unterschiedliche Zusammensetzung der heutigen Ablagerungen im Wadi Dana und im WadI Gufayna 



Lage: 
Nutzung : 
Substrat: 



BESCHREIBUNO UND KORNGROSSENANALYSEN DER NORD- UND SUDOASENPROFILE 



61 



Nordoase (s. Taf. 6 b); 
ehemalige Oase; Wuste 
Oasensediment, 



2.6.2 Profil 2 



1185,21 m u.M., eben 



(Abb. 24) 



Bewasserungs- 
periode 



Bank 



0-55 cm, gelblich- weifi, Schluff (U), Humusgehalt 0,4%, Kalkgehalt 13%, 
Einzelkorngefiige, geschichteter Aufbau, wenige Wurzelrohrchen 
55-78 cm, gelblich- weifi, U, Humusgehalt 0,3%, Kalkgehalt 18%, Einzel- 
korngefiige, geschichteter Aufbau, wenige Wurzelrohrchen 
78-91 cm, gelblich- weifi, U, Humusgehalt 0,3%, Kalkgehalt 15%, Einzel- 
korngefiige, geschichteter Aufbau, wenige Wurzelrohrchen 
91-131 cm, gelblich-weiE, sandiger Schluff (sU), Humusgehalt 0,3%, 
Kalkgehalt 12%, Einzelkorngefiige, geschichteter Aufbau, wenige Wurzel- 
rohrchen 

131-161 cm, gelblich-weili, toniger Schluff (tU), Humusgehalt 0,4%, 
Kalkgehalt 17%, Einzelkorngefiige, geschichteter Aufbau, wenige Wurzel- 
rohrchen 

161-171 cm, gelblich- weifi, tU, Humusgehalt 0,6%, Kalkgehalt 15%, 
Einzelkorngefiige, geschichteter Aufbau, wenige Wurzelrohrchen 
171-186 cm, gelblich-weili, sU, Humusgehalt 0,2%, Kalkgehalt 8%, 
Einzelkorngefiige, geschichteter Aufbau, wenige Wurzelrohrchen 
186-206 cm, gelblich-weifl, tU, Humusgehalt 0,4%, Kalkgehalt 18%, 
Einzelkorngefiige, geschichteter Aufbau, wenige Wurzelrohrchen 
206-246 cm, gelblich- weifi, U, Humusgehalt 0,6%, Kalkgehalt 16%, 
Einzelkorngefiige, geschichteter Aufbau, wenige Wurzelrohrchen 
246-389 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,4%, Kalkgehalt 12%, Koharent- 
gefiige, homogen, Wurzelrohrchen 

389-489 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,2%, Kalkgehalt 9%, Kohiirent- 
gefiige, homogen, Wurzelrohren 

489-529 cm, gelblich, U. Koharentgefiige, homogen, Wurzelrohren 
529-624 cm, gelblich, sU, Koharentgefiige, homogen, Wurzelrohren 
624-708 cm, gelblich, U, Koharentgefiige, homogen, Wurzelrohren 
708-716 cm, gelblich, U, Einzelkorngefiige 
716-876 cm, gelblich, sU, Koharentgefiige, homogen, Wurzelrohren. 

Die jiingeren Ablagerungen der Banke 1-9 besafien andere Sedimentationsbedingungen als die alteren 
Sedimente der Banke 10 bis 16. So nimmt die Bankdicke und der Verfestigungsgrad deutlich ab. Daher 
lassen sie auch einen geschichteten inneren Aufbau erkennen, der nur von vereinzelten feinen Wurzel- 
rohren durchbrochen wird. Zum anderen wird die Farbe der Ablagerungen deutlich heller und gelegent- 
lich treten Trockenrisse auf, so dafi diese Sedimente als Kanalablagerungen der letzten Bewasserungs- 
periode I zugerechnet werden. 

Die Banke 10 bis 14 sind iiberwiegend sehr kompakt und homogenisiert. mit Bodenfragmenten aus 
geschichteten Ablagerungskrusten versehen und von Wurzelrohren bis 3 cm durchsetzt. die mit grobe- 
rem, von oben nachgesickertem Lockermaterial oder Bodenfragmenten gefiillt sind. Gelegentlich ist die 
urspriingliche Feinschichtung auch in diesen Lagen noch bemerkbar. So sind z. B. in 70 cm Hohe von 



II 



II 



10 



11 



II 


12 


III 


13 


III 


14 


III 


15 


in 


16 



62 



SEDIMENTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN 



mmm 



®%m 



£888 





K ' I GAOB^WD 
IV/1 MITTELSWC 

fXyi MITTELSCHU** 



Abb. 24. Korngroftenverteilung in Profil 2. 

Bank 13 sieben geschichtete Lagen (Machtigkeit je 0,3 cm) sichtbar. Bank 15 wird von 8 cm unver- 
festigten und ungestorten Ablagerungen gebildet. An der Basis des Profils ist Bank 16 (160 cm) auf- 
geschlossen, die homogenisiert, d. h. ohne erkennbaren Schichtaufbau ist. Gelegentlich als Bodenfrag- 
mente auftretende schichtige Krusten lassen dennoch die primaren Ablagerungsbedingungen erkennen. 
Wurzelrohren mit Fiillungen, im Durchmesser 1 -2 cm, sind relativ haufig vorhanden und dokumentie- 
ren neben den Bodenfragmenten die landwirtschaftliche Nutzung. 

Korngrofienanalyse 

Die KorngroBenverteilung lalit vier Abschnitte in Profil 2 erkennen. 

Der jungste Zyklus wird von den Sedimentbanken 1 bis 9 gebildet, die neben variierenden Korngrolkn- 

zusammensetzungen auch ein anderes optisches Erscheinungsbild aufweiscn. Aufgrund ihrer Position an 

der Gelandeoberflache werden die Ablagerungen in die let/.te Bewasserungspcriode I gestellt und als 

Sedimente eines Kanals gedeutet, der auf der oberen Terrasse dem Randkanal /ustrebt, der das Haupt- 

verteilersystem gegen das Gufayna-System abgrenzt. 

Die Verteilung der Korngrolien in der Kanaltrasse ist wahrend der let/ten Bewasserungsperiode wesent- 

lich differenzierter. So sind die Abstiinde zwischen einer Ablblge. beginnend mit uberwiegend kleinen 

und endend mit groberen Korngrolien sehr viel geringer geworden (ca. SO cm). 

Die Ursache dafiir durfte in den dem Kanal vorgelagcrten Bauwerken liogen. dcren Schwellenerhohun- 



BESCHREIBUNG UND KORNGROSSENANALYSEN DER NORD- UND SUDOASENPROFILE 63 



gen nachweisbar diese Groflenordnung besitzen. Der Kanal ist damit einer untergeordneten Kategorie 
zuzuordnen. Seine Aufgabe war es vermutlich, dafi iiberschiissige Bewasserungswasser an der groBen 
Nord-Siid verlaufenden Terrassenstufe, die den zentralen Teil der Nordoase begrenzt, zu sammeln und 
es zum Rand des Hauptverteilungssystems zu leiten, wo es dann an geeigneter Stelle in das tiefere 
Gufayna-System iibergeleitet wurde. 

Die nachst altere Sequenz der Bewasserungsperiode II wird von den Banken 10 bis 12 aufgebaut. An 
der Basis (Bank 12) ist der Sandgehalt zwar geringer als in der liegenden Bank 13, jedoch wird das 
Minimum erst in Bank 11 erreicht. Da der Grobschluffanteil in der Bank 12 sogar noch ansteigt, kann 
davon ausgegangen werden, daB die Dammerhohung und die damit verbundene Bauwerksveranderung 
nicht durch die Grenze zwischen 13 und 12 dokumentiert wird. Eher ist es moglich, daB diese Anderung 
im unteren Teil der Bank 12 liegt und durch die Homogenisierung bei der Bearbeitung und die einmalige 
Beprobung aus der Mitte der 40 cm machtigen Lage eine Mischprobe untersucht wurde, die die eigent- 
liche Periodengrenze nicht mehr genau erkennen laflt. Die beiden auflagernden Banke 11 und 10 sind 
wieder den Erwartungen entsprechend ausgebildet, d. h. der Grobkornanteil nimmt kontinuierlich bis zur 
nachsten einschneidenden Veranderung der KorngroBenverteilung zu. Das ist mit Dammerhohung und 
Inbetriebnahme neuer Auslafibauwerke identisch. 



2.6.3 Profil 3 

Lage: Nordoase (s. Taf. 6 b); 1192,30 m u. M., eben 

Nutzung: ehemalige Oase; Wiiste 

Substrat: Oasensediment, Oasenbasis, (Abb. 25) 

Bewasserungs- Bank 
periode 

I 1 0-80 cm, gelblich, toniger Schluff (tU), Humusgehalt 0,5%, Kalkgehalt 

9%, Kriimelgefuge, feine Wurzelrohrchen 

I 2 80-100 cm, gelblich, schluffiger Lehm, (uL), Humusgehalt 0,6%, Kalk- 

gehalt 10%, Kriimelgefuge, feine Wurzelrohren 

II 3 100-260 cm, lehmiger Sand (IS), Humusgehalt 0,3%, Kalkgehalt 6%, 

Kriimelgefuge, feine Wurzelrohrchen 

II 4 260-350 cm, gelblich, sandig-schluffiger Lehm (suL), Humusgehalt 0,3%, 

Kalkgehalt 8%, Kriimelgefuge, Wurzelrohrchen 

II 5 350-405 cm, gelblich, suL, Humusgehalt 0,3%, Kalkgehalt 9%, Kriimel- 

gefuge, feine Wurzelrohrchen 

II 6 405-420 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,3%, Kalkgehalt 11%, Kriimel- 

gefuge, feine Wurzelrohrchen 
n 7 420-440 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,3%, Kalkgehalt 13%, Kriimel- 

gefuge, feine Wurzelrohrchen 

III 440-525, AufschluBliicke 

III 8 525-550 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,3%, Kalkgehalt 9%, Kriimel- 

gefuge, feine Wurzelrohrchen 

HI 9 550-625 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,3%, Kalkgehalt 10%, Kriimel- 

gefuge, feine Wurzelrohrchen 

ffl 10 625-716 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,4%, Kalkgehalt 11%, Kriimel- 

gefuge, feine Wurzelrohrchen 



64 



SEDIMENTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN 




nr 


ii 


III' 


12 


nr 


13 


nr 


14 


nr 


15 


ni' 


16 


rn- 


17 



nr 



18 



Abb. 25. Korngrolknverteilung in Profil 3 

716-731 cm, gelblich, IS, Humusgehalt 0,2%, Kalkgehalt 5%. Einzelkorn- 

gefiige, geschichteter Aufbau, geringer Basaltkiesanteil 

731-740 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,3%, Kalkgehalt 11%. Einzel- 

korngefiige, geschichteter Aufbau, Basaltkiesanteil 

740-749 cm, gelblich, IS. Humusgehalt 0, 1 %. Kalkgehalt 5%. Einzelkorn- 

gefiige, geschichteter Aufbau, starker Basaltkiesanteil 

749-755 cm, gelblich, IS, Humusgehalt 0, 1 %, Kalkgehalt 4%. Einzelkorn- 

gefiige, geschichteter Aufbau, sehr starker Basaltkiesanteil 

755-800 cm, dunkel, Basaltkies, sehrag geschichtet 

800-830 cm, dunkel, Basaltkies, sehrag geschichtet 

830-855 cm, gelblich, IS. Humusgehalt 0,2%. Kalkgehalt 13%, Einzel- 

korngefiige, geschichteter Aufbau, sehr starker Basaltkiesanteil 

855-890 cm, dunkel, Basaltkies, schriig geschichtet. iiber Kalkkruste. 






Profil 3 befindet sich in einer Erosionsrinnc, in der die Oase bis unterhalb der Basis angeschnitten ist. 
Durch eine Aufschlulllucke ist es zweigeteilt. Der untere Teil ist in Taf. 7 b dargestellt. Etwa 100 m 
in Richtung auf das Zentrum der Oase ist dann der obere Teil der Gesamtabfolge abgelagert worden. 



BESCHREIBUNG UND KORNGROSSENANALYSEN DER NORD- UND SUDOASENPROFILE 65 

Das geschah zu einem Zeitpunkt, als die untere Terrasse schon aus den bewasserten Oasenflachen aus- 

gegliedert war. 

Die Oasensedimente der Banke 1 bis 10 sind relativ einheitlich ausgebildet. Sie besitzen durchweg 

kriimelige Aggregate und sind daher auch nicht so stark homogenisiert und verfestigt. Dennoch ist die 

primare Lagerung weitgehend zerstort, und nur gelegentlich ist die Feinschichtung noch zu erkennen. 

Uberall sind feine Wurzelrohrchen sichtbar. Vereinzelt besitzen sie aber auch einen Durchmesser im 

Bereich von 1-3 cm und sind nachtraglich mit Sediment gefullt. 

Im unteren Teil des Profils (Bank 1 1 bis Bank 18) ist eine Wechsellagerung von grobem, teilweise schrag- 

geschichtetem Lavagrus mit feinkornigem horizontalen Oasensediment aufgeschlossen, wobei jedoch die 

Oasensedimentlagen bis zur Bank 11 ebenfalls Lavakomponenten enthalten. Erst im Hangenden sind alle 

Banke gerollfrei. 

Wahrend die feinkornigen, hellen Ablagerungen unzweifelhaft aus dem WadI Dana stammen, ist dies 

fur die Basaltgerolle auszuschlieflen. Da sie jedoch auf Grund der Schragschichtung eindeutig fluviatil 

sedimentiert wurden und wegen ihrer Kantigkeit weite Transportwege ausscheiden, miissen sie aus der 

unmittelbaren Umgebung umgelagert worden sein. 

Basalte und ihr Verwitterungsschutt sind am Gibal Das al-Hasab und WadI Gufayna aufwarts anzutref- 

fen. Hier liegen sie jedoch auf einer Bewasserungsflache in unmittelbarer Nahe eines Feldwalles, der 

die Oase nach Norden gegen das Lavagebiet des Gibal Das al-Hasab begrenzte. Aus diesem Grunde 

konnten sie nur von dem Bewasserungswasser abgelagert werden. 

Daffir stand allerdings nur das Dargebot aus dem WadI Gufayna zur Verfugung, das in der gleichen 

Periode HI zum Schutz des neu errichteten Hauptkanals abgelenkt werden mufite (vgl. Kap. 3.4). Nach 

der Uberleitung iiber den Basaltstrom gelangte es in die Oasenbegrenzung und war zur zusatzlichen 

Bewasserung gedacht. In regenreichen Jahren konnte es allerdings auch den Basaltschutt aufarbeiten, 

umlagern und so die erfolgreiche Neuerschliefiung zunichte machen. 

Profil 3 zeigt, daB die Sabaer durchaus in der Lage waren, diesen Planungsfehler abzustellen (ab Bank 12 

nimmt der Anteil an Basaltkies ab und von Bank 10 an fehlt er vollig). Das konnte jedoch nicht direkt 

erfolgen. Immerhin wurden an der Basis des aufgeschlossenen Profils (1183,40 m - 1184,80 m) 1,40 m 

mogliche Nutzflache verschenkt, bevor eine gezielte Bewirtschaftung begann. 

Die genaue Art der Kontrolle des WadI Gufayna-Abflusses ist nicht bekannt. Als wahrscheinlichste 

Losung ist aber ein Randkanal aufierhalb der Feldflachen anzusehen oder die Einleitung und der Einstau 

in der Oase vorgelagerte Becken. 

Die liegenden Sedimente der Bewasserungsperiode III werden von den Banken 13 bis 15 gebildet, in 

denen der Sandgehalt wie erwartet stetig zunimmt. Die Ablagerungen sind also in Zusammenhang mit 

einem geschlossenen Damm zu sehen. 

Der tiefste und alteste Zyklus wird von der liegenden Bank 16 (160 cm) gebildet, die ziemlich homogen 

erscheint. Aufgrund der Machtigkeit wurden hier funf Proben im Abstand von jeweils 30 cm entnom- 

men. Das Ergebnis der Untersuchungen zeigt, daJi diese Bank keineswegs so gleichformig ausgebildet 

ist, wie es den Anschein hat. Die Ton- und Feinschluffgehalte sind nahezu konstant, wahrend die 

Feinsand- und die dominierenden restlichen Schluffanteile variieren. Diese Wechsel auf geringer 

Distanz, die trotz der Homogenisierung durch Bearbeitung noch vorhanden sind, deuten auf eine un- 

stetige Sedimentzufuhr hin. 

Korngrolienanalyse 

Profil 3 stellt ein eindrucksvolles Beispiel fur den stetigen Anstieg des grobkornigen Sedimentanteils 
wahrend einer Betriebsperiode und seinen plotzlichen Abfall nach einer Bauwerksveranderung im 
Dammbereich dar. Diese Sedimente lassen sich am besten anhand der KorngroBenverteilung differenzie- 
ren. Generell laBt sich vorausschicken, daJi die gesamte Abfolge trotz randlicher Lage einen extrem 
hohen Sandgehalt besitzt, der sonst nur auf der Siidoase anzutreffen ist. 



66 



SEDIMENTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN 






Nachdem in der Friihperiode eine kontinuierliche Entwicklung dieses Oasenteils dureh die oftmalige Ver- 
schuttung der schon abgelagerten dunnen Oasensedimente durch die Lavabrocken unmoglich war, setzt 
nach Beendigung des Einflusses des Wad! Gufayna ab Bank 10 der normale Sedimentationszyklus mit 
relativ feinkomigen Sedimenten ein. Zum Top der Bewasserungsterrasse hin nehmen die Feinsandanteile 
gleichmaflig zu. Das Maximum der Sandfraktion muB in der AufschluBliicke gelegen haben, d. h. in einer 
Bank die im unteren Teil des Profils schon erodiert und in der hangenden Fortsetzung noch nicht ange- 
schnitten ist. Bank 7 jedenfalls deutet aufgrund der extremen Feinkornigkeit auf den Beginn einer neuen 
Bewasserungsperiode nach Erhohung des Dammes und der AuslaBbauwerke hin. Auch hierauf folgt wie- 
der eine bestandige Zunahme der Sandanteile bis zur Bank 3 einschlieBlich. 

Dariiber ist eine deutlich sprunghafte Abnahme des Sandgehalts bei gleichzeitiger Zunahme der Ton- und 
feinen Schluffraktionen festzustelien. Aufgrund der Hohenlage dieser letzten noch erhaltenen 1 m mach- 
tigen Abfolge muB sie mit der Bauwerksperiode I korreliert werden. Das bedeutet, daB in diesem rand- 
lichen Teil der Oase der jiingste Bewasserungsabschnitt bei 1191,41 m ii. M. begann. Darunter folgen 
3,40 m die der Periode II zuzuordnen sind. 

Sedimente, die mit Bau N 4 (Schwelle 1 181,60 m ii. M.) in Verbindung stehen sind wegen der Hbhe 
der friihesten Ablagerungen in diesem Bereich der Feldflachen nicht zu erwarten, so daB die untere 
Terrasse die Periode III reprasentiert. 

Allerdings ist eine weitere Unterteilung dieser Abfolge moglich. Die abrupte Sedimentanderung bei 
1 185,12 m ii. M. laBt die Vermutung zu. dafl bauliche Veranderungen am Uberleitungssystem des Wad! 
Gufayna stattgefunden haben. Dies konnte seine Ursache in dem Umbau des Ableitungsbauwerks 
N 3' zu N 3 gehabt haben, der aufgrund der Oasensituation (vgl. Kap. 3.4) erfolgt sein muB. 
Nach dem Ende der Bewasserungsperiode III gehorte der untere Teil des Profils nicht mehr zu den Nutz- 
flachen. In den 2400 Jahren seit der Aufgabe dieses Gebietes sind maximal 100 cm Boden abgetragen 
worden. Zusatzlich wird deutlich, daB die Oase wahrend der Betriebsperiode III in diesem Gebiet die 
groBte Flachenausdehnung besafi. In den Perioden danach wurde nicht mehr das mogliche Gesamtgebiet 
bewirtschaftet, sondern auf einem kleineren Areal die Anlage von Bewasserungsterrassen bevorzugt. 



2.6.4 Profil 4 

Lage: Nordoase (s. Taf. 6 b); 1190,17 m ii.M., eben 
Nutzung: ehemalige Oase; Wuste 
Substrat: Oasensediment, (Abb. 26) 



Bewasserungs- 
periode 

I 


Ba 

1 


II 


2 


II 


3 


II 


4 


II 


5 


II 


6 



0-15 cm, gelblich, toniger Schlulf (tU), Humusgehalt 0.4 r r. Kalkgehalt 
12%, Kriimelgefiige, viele Wur/elrohrchen 

15-65 cm, gelblich, sandig schlulfiger Lehm (suL). Humusgehalt 0,5%. 
Kalkgehalt 9%, Krumelgefuge. Wur/elrohrchen 

65-105 cm, gelblich, Schluff (U), Humusgehalt 0.2';. Kalkgehalt 10%. 
Einzelkorngefuge. geschichletcr Aulhau, wenige Wurzelrohrchcn 
105-180 cm. gelblich, schluffiger Lehm. (uL). Humusgehalt 0.4^. Kalk- 
gehalt 13%, Koharentgefiige, homogen. Wur/clrohrcn 
180-255 cm. gelblich. uL, Humusgehalt 0.4%. Kalkgehalt 13%. Koha- 
rentgefiige, homogen. Wur/clrnhicn 

255-335 cm, gelblich, tU. Humusgehalt 0,4%, Kalkgehalt [4%, Koharent- 
gefiige, homogen, Icine Wur/elrohrchen 



BESCHREIBUNG UND KORNGROSSENANALYSEN DER NORD- UND SUDOASENPROFILE 



67 



Abb. 26. Korngrdflenverteilung in Profil 4. 







OV. 20V. tOV. 60% 



Y /\ GTOBSAND 
IV/l MtTTELSAND 
V77X FEINSAWO 
g '-H GftOBSCHLUFF 



II 
III 
III 

III 
III 
III 

m 
m 



7 335-375 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,4%, Kalkgehalt 12%, Koharent- 
gefiige, homogen, Bodenfragmente, Wurzelrohren 

8 375-430 cm, gelblich, sandiger Schluff (sU), Humusgehalt 0,2%, Kalk- 
gehalt 10%, Koharentgefuge, homogen, stark durchwurzelt 

9 430-470 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,3 % , Kalkgehalt 13 % , Koharent- 
gefuge, homogen, die liegenden 5 cm sind feingeschichtet mit Einzelkorn- 
gefuge 

10 470-500 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,4%. Kalkgehalt 11%, Koharent- 
gefuge, homogen, stark durchwurzelt 

11 500-550 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,3%, Kalkgehalt 12%, Koharent- 
gefuge, homogen, stark durchwurzelt 

12 550-620 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,4%, Kalkgehalt 13%, Koharent- 
gefuge, homogen, stark durchwurzelt, die liegenden 2 cm sind feinge- 
schichtet mit Einzelkorngefuge 

13 620-690 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,3%, Kalkgehalt 14%, Koharent- 
gefuge, homogen, stark durchwurzelt 

14 690-760 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,3%. Kalkgehalt 12%, Koharent- 
gefuge, homogen, Wurzelkanale 



6 g SEDIMENTOLOOISCHE UNTERSUCHUNGEN 

in 15 760-774 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,4% , Kalkgehalt 11%, Koharent- 

gefiige, homogen, feine Wurzelrohrchen 
HI 16 774-820cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,3%, Kalkgehalt 12%, Koharent- 

gefiige, homogen, Bodenfragmente, Wurzelrohren. 

Bei den einzelnen Sedimentschichten des Profils 4 handelt es sich urn homogene 15-80 cm machtige 
Banke (haufigste Machtigkeit jedoch zwischen 70 und 80 cm), die als Folge der standigen anthropogenen 
Bearbeitung fast keine weitere Differenzierung mehr zulassen. Lediglich die Banke 9 und 12 weisen in 
den untersten 5 cm Feinschichtung und nur sehr feine Osteokolle auf. Die Homogenisierung der Banke 
weist das Profil uber den gesamten Ablagerungszeitraum als Standort von saisonalen Kulturen aus, was 
durch die starke Durchwurzelung unterstrichen wird. Dabei treten groBe (2-3 cm) und kleine Osteokolle 
nebeneinander auf. Der AbschluB jeder Bank wird durch eine helle kalkreiche, ton- und schluffreiche. 
feinkornige Kruste gebildet. 

Die Banke sind alle sehr kompakt und stark verfestigt. Lediglich am Top treten in den Banken 1 und 2 
maflig verfestigte, kriimelige Aggregate auf. 

Korngrofienanalyse 

Uber die Korngrofienanalyse ist eine gewisse Differenzierung des Profits moglich. Alle Banke (lediglich 
Bank 2 gehort wegen des hohen Sandanteils zu den sandig-schluffigen Lehmen) sind schluffig ausgebil- 
det. wobei man je nach Ton- und Sandgehalt zwischen Schluff, lehmigem Schluff und Schlufflehm unter- 
scheiden kann. Vorherrschend ist jedoch der Grob- und Mittelschluffanteil. Der Sandgehalt (nur Fein- 
sand) ist sehr gering (ca. 10%). Dennoch sind zwei deutliche sprunghafte Anderungen in der Korn- 
grofienzusammensetzung der Abfolge zu beobachten. Diese treten nach Bank 2 und wieder nach Bank 8 
auf. 

Im Verlauf einer Bewasserungsperiode sedimentiert der Stauraum auf und die KomgroBenverteilung der 
Oasenablagerungen verschiebt sich als Folge von den feineren hin zu den groberen Fraktionen. Betrach- 
tet man neben dem dominanten Sandanteil auch noch den Grobschluffgehalt, der analog ansteigt, und 
addiert ihn hinzu, dann erreicht die Summe beider KorngroBen in den Banken 2 und 8 einen Anteil von 
60-80% gegeniiber 25-40% im restlichen Profil, was auf eine deutliche Erhbhung der FlieBgeschwin- 
digkeit hinweist. 

Nach baulichen Veranderungen am Damm und den Auslaflbauwerken und die damn verbundene Ver- 
grofierung des Stauraums erfolgt der Wechsel von sandigen zu feinkornigeren Sedimenten in den jeweils 
hangenden Banken 1 und 7. 

Aufgrund der Hohenlage von Bank 1 und der randlichen Position des Profils am Wadirand. was ein 
niedrigeres Bewasserungsterrassenniveau zur Folge hat, mufi das Top von Profil 4 eindeutig mil der 
Bewasserungsperiode I korreliert werden, die an dieser Stelle schon grofienteils erodiert ist. 
Die 3,60 m machtigen Ablagerungen von Bank 2 bis zu Bank 7 gehoren demnach zur naehsl alteren 
Bewasserungsperiode II. 

Die darunter folgenden 4,45 m bis zur Basis werden wegen der fehlenden iiberzeugenden KorngroBen- 
unterschiede komplett in die Periode III gestellt. Allerdings kann auch die Miiglichkeit nicht ausgeschlos- 
sen werden, daB die Abnahme des Sandgehaltes nach Bank 14 den Umbau des Ableitungsbauwerks N 3' 
zu N 3 aufzeigt (in Abb. 26 gestrichelt gekcnnzcichnet). 

Ablagerungen, die dem Bauwerk N 4 (Schweitenhohe 1 181,60 m ii. M.) /u/uordnen sind, konnen trotz 
der relativen Niihe des Profils nicht erwartet werden, da die tielsten aufgeschlossenen Scdimente ca. 
4 m uber der postulierten Basisfliiche bei Aufnahme der Bewasserung liegen 



BESCHREIBUNG UND KORNGROSSENANALYSEN DER NORD- UND SUDOASENPROFILE 



69 



Abb. 27. Korngroflenverteilung in Profil 5. 




V /I GflOBSWD 
W A >«TTELSAND 



J GfiCBSCHllFF 



B K2 



2.6.5 Profil 5 

Lage: Nordoase (s. Taf. 6 b); 1184,50 m u. M., eben 
Nutzung: ehemalige Oase; Wiiste 
Substrat: Oasensediment, (Abb. 27) 



Bewasserungs- 
periode 

I 


Bank 

1 


I 


2 


1 


3 


I 


4 


II 


5 


II 


6 



0-120 cm, gelblich, toniger Schluff (tU), Humusgehalt 0,6%, Kalkgehalt 
11%, Kriimelgefiige 

120-150 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,5%, Kalkgehalt 11%, Kriimel- 
gefflge 

150-170 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,5%, Kalkgehalt 14%, Kriimel- 
gefiige 

170-210 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,7%, Kalkgehalt 11%, Kriimel- 
gefiige 

210-225 cm, gelblich, sandig-schluffiger Lehm, (suL), Humusgehalt 
0,4%, Kalkgehalt 7%, Kriimelgefiige 

225-240 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,4%, Kalkgehalt 14%, Kriimel- 
gefiige 



70 SEDIMENTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN 






n 


8 


n 


9 


ii 


10 


m 


11 


m 


12 



240-365 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,4%, Kalkgehalt 11%, Koharent- 

gefiige 

365-450 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,6%, Kalkgehalt 1 1 %, Koharent- 

gefiige 

450-525 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,2%, Kalkgehalt 12%, Koharent- 

gefiige 

525-550 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,3%, Kalkgehalt 10%, Koharent- 

gefuge 

550-630 cm, gelblich, tU, Humusgehalt 0,2%, Kalkgehalt 8%, Koharent- 

gefiige, Wurzelrohrchen 

630-800 cm, gelblich, tU. Humusgehalt 0,3%, Kalkgehalt 11%, Koharent- 

gefiige, Wurzelrohrchen. 

In diesem 8 m machtigen Profil variieren die einzelnen Bankmachtigkeiten zwischen 15 und 170 cm. 
Den AbschluB jeder Bank bildet eine Ton-Schluff-Kruste, die durch helle Kalkanreicherung ober- und 
unterhalb noch besonders betont wird (vgl. Taf. 7c). Ober das gesamte Profil sind kleine und groBe Wur- 
zelrohren und Bodenfragmente zu beobachten, die auf ausgepragte ackerbauliche Nutzung hindeuten. 
Von Bank 6 an trirt anstelle der kompakten Banke ein eher kriimeliges Gefuge, das bis zum Top reicht. 

KorngroBenanalyse 

Die Sedimentbanke des Profils 5 sind als lehmiger Schluff oder als sandiger Schluff zu bezeichnen. 
Lediglich Bank 5 ist als schluffiger Lehm ausgebildet. Der Schluffanteil betragt, mil Ausnahme der 
Banke 5 und 11, 70-80%, wobei bis Bank 5 der Mittelschluff dominiert. wahrend in den liegenden Ban- 
ken der Grobschluff uberwiegt. Auch der Sandgehalt ist in den hoheren Bereichen weitaus geringer. Die 
grobsten KorngroBenzusammensetzungen haben die Banke 5 und 1 1 . Sie erweisen sich als letzte Glieder 
verschiedener Bewasserungsperioden, die mit der Aufsedimentation des Stauraums und dem damit ver- 
bundenen Transport groberer Kornfraktionen auf die Feldflachen endeten. Nach der folgenden Erhohung 
der Damm- und AuslaBbauanlagen fand die Sedimentation dieser KomgroBen wieder uberwiegend im 
vergroflerten Stauraum statt. 

Die Bauwerksveranderungen wurden durchgefuhrt, als in diesem Profil Feldhohen von 1 182,40 m ii. M. 
und 1178,50 m ii. M. erreicht waren. So werden die obersten 2,40 m Sedimente mit der letzten 
Bewasserungsperiode I korreliert, die mittleren 3,50 m mit der Periode II und die unteren 2.40 m sind 
der Periode III zugehorig. 



2.6.6 Profil im Hauptvertcilcr 

Lage: Nordoase (s. Taf. 6b); 1196,33 m ii.M., ebon 
Nutzung: ehemaliger Hauptkanal, Wiiste 
Substrat: Kanalsediment, (Abb. 28) 

Bewasserungs- Bank 
periode 

I I 0-110 cm, hraunlidi, schluliigcr Sand (uS), Einzelkorngefiige, an der 

Basis Kiesc 
I 2 110-126 cm, hdl-braun. uS. Hm/clkorngclusic 

3 126-146 cm, hcll-braun, lehmiger Sand (IS), tim/clkorngefugc 

I 4 146-174 cm, gelblich. ttndig schluffiger Lehm (sul.), Koharcnlgcfiige 



BESCHREIBUNG UND KORNGROSSENANALYSEN DER NORD- UND SUDOASENPROFILE 



71 



MACHTIGKEITEN DER sedimentbanxe 
UNO KORNGROSSENANALYSE 
1196 3 T7 




V /\ GR06SAHD 



Y/A FEINSANO 
k~XI GROBSCHIUFF 
F><*3 MITTELSCHUJFF 
^36.3 FBNSCHLUFF 

^H TON 



20*/. 10*/. 60Vo BO*/. 100'/, 



Abb. 28. KorngroBenverteilung des Profils im Hauptver- 
teiler. 



5 174-202 cm, gelblich, suL, Koharentgefiige, Feinsandlinsen, Holzkohle- 
reste 

6 202-260 cm, gelblich- weiB, uS, Koharentgefiige. 



Wahrend der Felduntersuchungen bestand die Moglichkeit, in einer 2,60 m tiefen Grabung im Hauptver- 
teiler Untersuchungen vorzunehmen. Dabei wurden zum einen die Schichtmachtigkeiten vermessen und 
zum anderen jeder Schicht eine Sedimentprobe entnommen. 

Besonders auffallig ist der enorme Sandanteil (40-80%) dieser hochsten Sedimente des Hauptverteilers 
(Taf. 8a). Die Erosion am Fundort (1196,33 m ii. M.), der an drei Seiten von hohen Mauern umgeben 
ist, kann vernachlassigt werden, so daB davon auszugehen ist, dafi es sich um einen Teil der letzten 
Bewasserungssedimente handelt. Da im Hauptverteiler keine Sedimentruckhaltevorrichtungen eingebaut 
waren, kann vorausgesetzt werden, dafl die Sedimentfracht in gleicher Zusammensetzung auch durch den 
Hauptverteiler in die Kanale und auf die Feldflachen transportiert wurde. 

Die Situation und Sedimentzusammensetzung ist ahnlich den Bedingungen auf der Siidoase unmittelbar 
vor ihrer Aufgabe, die ca. 300 Jahre friiher erfolgte (vgl. Kap. 3.4). Auch dort gelangten Sedimente 
mit sehr hohem Sandgehalt (80%) zur Ablagerung. Da auf Grand der hydraulischen Bedingungen der 
Weiterbetrieb liber langere Zeit noch gewahrleistet war, miissen andere Ursachen zur Aufgabe der Nord- 
oase gefuhrt haben. 

So konnte die Aufgabe der Siidoase und spater der Nordoase durch eine natiirliche Ursache, die ungun- 
stige Sedimentzusammensetzung des Bewasserangswassers, erzwungen worden sein. 



2.6.7 Profil 6 



Lage: Siidoase (s. Taf. 6 b); 1191,60 m u.M., eben 
Nutzung: ehemalige Oase; Wiiste 
Substrat: Oasensediment, (Abb. 29) 



Bewasserungs- Bank 

periode 

I 10-10 cm, braunlich, schluffiger Sand (uS), Einzelkorngefiige, an der Basis 

Kalksteinbrachstiicke 
I 2 10-55 cm, hell-braun, uS, Einzelkorngefiige 



72 



SEDIMENTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN 



MACKT1GKEITEN DER SEDIMENTBANKE 
JND KORNGROSSeN ANALYSE 




K//^ PEINSAMO 
fT7\ 0ROB5CXLUFF 



Abb. 29. KomgroBenverteilung in Profil 6. 



3 55-100 cm, hell-braun, uS, Einzelkorngefiige 

4 100- 120 cm, gelblich, schluffiger Lehm (uL), Koharentgefuge. Bodenfrag- 
mente, Osteokolle 

5 120-260 cm, braunlich, uS, Einzelkorngefiige, vereinzelt Osteokolle. 



Die hangenden Banke 1 , 2 und 3 sind sehr sandig, schwach verfestigt und nur nach der Kornung differen- 
zierbar. An der Basis der obersten Sedimentbank 1 ist eine Anhaufung von grofteren eckigen Kalkstein- 
bruchstiicken vom Gabal Balaq zu beobachten, die auf eine ausgedehnte Bewasserungspause zwischen 
den Perioden II und I hinweisen. 

Darunter folgen 20 cm sehr hartes, helles Sediment mit Koharentgefuge. Zusatzlich sind in Bank 4 
Bodenfragmente und Osteokolle zu beobachten. 

Die Basis dieses Sudoasenprofils wird von einer 140 cm machtigen Bank, die sandreich, braunlich und 
nicht differenzierbar ist, gebildet. Sie enthalt vereinzelte Osteokolle und besitzt ein ausgepragtes Einzel- 
korngefiige, das dementsprechend wenig verfestigt ist. 

Obwohl keine Schichtung erkennbar ist, bedeutet das in diesem besonderen Fall nicht. dali das Sediment 
iiber das ganze Profil ackerbaulich genutzt wurde. Dieses Phanomen kann zusatzlich auch in dem sehr 
hohen Sandgehalt und der damit verbundenen Gleichformigkeit und/oder in einer sehr raschen Ablage- 
rung begriindet sein, wodurch eine Sortierung nach KorngroBen unmoglich gemacht wird. 

Korngroflenanalyse 

Die Ablagerungen des Profils 6 zeigen sehr deutlich, dafl der oberste Abschnitt der Sudoasensedimente 

besonders sandreich ist. Dies ist jedoch nur dann zu erklaren, wenn die Geschiebefracht trotz gleichmafii- 

ger Wasseraufteilung zwischen Nord- und Siidbau verstarkt durch den Sudbau transponiert wurde. Als 

Griinde dafiir konnen der Standort des Siidbaus unmittelbar am Stromstrich'"' oder eine erheblich tiefer- 

liegende Schwelle im Sudbau gelten. 

Bank 5 ist durchgehend als schluffiger Sand mit Einzelkorngefiige und genngem Kalkgchalt ausgebildet. 

In Bank 4 geht der Sandanteil plotzlich von etwa 55% auf nur noch 2% zuriick (lehmiger Schluff). In 

diesem feinkornigen kompakten Sediment uberwiegt ein Koharentgefuge. Der sprunghafte Abfall des 

Sandanteils bei 1190,40 m ii. M. mull auf bauliche Vcriinderungen im Dammbereich (Damm- und 

Schwellenerhohung im Sudbau - Vergrollerung des Stauraumvolumens) /uriickgcl'iihrt wcrden. 



89 H. Scheuerlein, Die Wassercntnahme aus gesthicbe- 
fiihrcnden Fliissen, 1984. 



BESCHREIBUNG UND KORNGROSSENANALYSEN DER NORD- UND SUDOASENPROFILE 73 



Die schnelle kontinuierliche Steigerung des Grobsand-Gehalts bis zu 87% bei nur 1 m Sedimenthohe 
zeigt jedoch, daB die letzte Bauwerksveranderung nur einen zeitlich relativ kurzen positiven Einflufi auf 
die Siidoasenablagerungen besafl. Bei dem die Entwicklung abschlieBenden Sand ist aufgrund der ungtin- 
stigen Porenverteilung und der damit verbundenen geringen Speicherfahigkeit von pflanzenverfiigbarem 
Wasser die landwirtschaftliche Nutzung (bei einmaliger Einstaubewasserung) sicherlich an ihre Grenzen 
gestoflen. Schon aus diesem Grund kann die Siidoase friiher als die Nordoase aufgegeben worden sein. 
Wegen der Hohenlage des Profils muB die Bauwerksanderung bei 1190,40 m ii. M. mit dem Ubergang 
von dem AuslaBbauwerk S 2 zu dem Auslaflbauwerk S 1 in Verbindung gebracht werden. Durch Uber- 
tragung dieser Grenze in den aufgenommenen Schnitt durch die Siidoase (Abb. 33) ergibt sich eine maxi- 
male Machtigkeit der zur Bewasserungsperiode I zu zahlenden Sedimente von 2,20 m. Die Umrechnung 
dieses Wertes in die Betriebsdauer von Bauwerk S 1 wird mit der ermittelten Sedimentationsrate von 
7 mm/a durchgefuhrt. Damit ergibt sich eine Betriebszeit von S 1 von rund 310 Jahren. 



2.6.8 Profil 7 

Lage: Siidoase (s. Taf. 6 b); 1189,00 m ii. M., eben 
Nutzung: ehemalige Oase; Wiiste 
Substrat: Oasensediment, (Abb. 30) 

Bewasserungs- Bank 
periode 

II 1 0-185 cm, rotlich, Koharentgefiige. Aufgrund der Machtigkeit wurden vier 

Proben entnommen: 

10 cm, toniger Schluff (tU) 

60 cm, tU 

110 cm, sandiger Schluff (sU) 
160 cm, schluffiger Sand (uS) 

III 2 185-277 cm, rotlich, uS, Koharentgefiige, viele Osteokolle 

III 3 277-302 cm, rotlich, uS, Koharentgefiige, Osteokolle 

HI 4 302-327 cm, griinlich, sU, Einzelkorngefuge, Bodenfragmente, Osteo- 

kolle, die obersten 5 cm gehen ins Rotliche iiber 
EI 5 327-352 cm, rotlich, schluffiger Lehm (uL), Koharentgefiige, Osteokolle 

IV 6 352-387 cm, griinlich, toniger Schluff (tU), Koharentgefiige, Osteokolle. 

Die Banke 1 bis 3 am Top des Profils unterscheiden sich nur in der Machtigkeit und damit in der unter- 
schiedlichen Dauer der Ablagerungsbedingungen. Sie sind einheitlich rotlich, sehr hart und homogen. 
Sie verfiigen fiber dicke Wurzelkanale, die sekundar mit nachrieselndem Sediment gefullt sind. 
Die liegende Bank 4 (25 cm) besitzt eine leichte Griinfarbung, was auf Reduktionsbedingungen hindeu- 
tet. In den obersten 5 cm tritt ein Farbwechsel ins Rotliche, also in den oxidierenden Bereich auf. Die 
gesamte Bank ist ungeschichtet, schwacher verfestigt und besitzt im oberen Teil zunehmend Bodenfrag- 
mente und vereinzelt grofiere Wurzelrohren (0 1 cm). Bank 5 (25 cm) unterscheidet sich von Bank 4 
lediglich durch die eher rotlich-violette Farbe. Bank 6 an der Basis des Profils ist unmittelbar dem anste- 
henden Fels des Gabal Balaq al-Ausat aufgelagert. Die 35 cm machtigen Sedimente sind homogenisiert, 
also ungeschichtet und stark verfestigt, und weisen Osteokolle auf. 

KorngroBenanalyse 

Da Bank 1 ca. 185 cm machtig ist, wurden vier Proben bei 10 cm, 60 cm, 1 10 cm und 160 cm genommen 



74 



SEDIMENTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN 



1169 -Y77 




Abb. 30. KorngroBenverteilung in Profil 7. 



und bearbeitet. Im Hangenden der untersten Probe bei ca. 1 187.60 m ii. M. tritt ein plotzlicher Wechsel 
vom liegenden schluffigen Sand (uS) zum hangenden sandigen Schluff (sU) auf. Als die Sudoase bis zu 
dieser Hohe aufsedimentiert war. erfolgte eine Erhohung der Bauwerke im Dammbereich. so dafl die 
grobere Sandfraktion eine gewisse Zeit verstarkt im Stauraum abgelagert wurde. 
Die Ubertragung dieser Hohe in den Querschnitt durch die Sudoase (Abb. 33) zeigt. daB es sich bei 
dieser Bauwerksveranderung um den Ubergang vom Bauwerk S 3 zum Bauwerk S 2 handelt. Der nachst 
altere Bauwerkswechsel von S 4 zu S 3 ist in diesem Profil an der Grenze von Bank 1 zu Bank 2 bei 
ca. 1185,45 m ii. M. durch eine deutliche Abnahme des Sandgehaltes dokumentiert. 



2.6.9 Profil 8 



Lage: Sudoase (s. Taf. 6b); 1186,60 m ii. M. 
Nutzung: ehemalige Oase; Wiiste 
Substrat: Oasensediment, (Abb. 31) 



eben 



Bewasserungs- 


Ba 


periode 




III 


1 


III 


2 


III 


3 


IV 


4 


IV 


5 


IV 


6 


IV 


7 


IV 


8 


IV 


9 


IV 


10 


IV 


11 


V 


12 


V 


13 



0-40 cm, gelblich, toniger Schluff (tU), Koharentgefuge. schr \ icle Osteo- 
kolle 

40-80 cm, gelblich, sandiger Schluff (sU). Einzelkorngefuge 
80-160 cm, gelblich, sU, Koharentgefuge, sehr viele Osteokolle 
160-220 cm, gelblich, schluffiger Sand (uS). Krumclgcfuge 
220-275 cm, gelblich, tU, Koharentgefuge, sehr viele Osteokolle 
275-395 cm, gelblich, tU, Koharentgefuge. sehr viele Osteokolle 
395-415 cm, gelblich. tU, Koharentgefuge. sehr viele Osteokolle 
415-435 cm, gelblich, tU, Koharentgefuge. sehr viele Osteokolle 
435-455 cm, gelblich, tU, Koharentgefuge. sehr viele Osteokolle 
455-490 cm, gelblich. tU. Koharentgefuge. schr viele Osteokolle 
490-510 cm. gelblich, sU, Koharentgefuge. sehr viele Osteokolle 
510-540 cm, gelblich, uS, Koharentgefuge, sehr viele Osteokolle 
540-685 cm, gelblich, sU. Koharentgefuge. sehr viele Osteokolle. 



BESCHREIBUNG UND KORNGROSSENANALYSEN DER NORD- UND SUDOASENPROFILE 



75 



Abb. 31. KorngroBenverteilung in Profil 




Y /I GflOBSAND 
r//l MIITELSAND 
Y//A FEINSAND 
KXI SROBSCHUFE 
ICX^d MrnElKMLJFF 
KOa FEINSCHLUFF 



Profil 8 liegt in derselben Erosionsrinne wie die Profile 6, 7 und 9. Hier ist aber das mesozoische Deck- 

gebirge noch nicht freigelegt. Am Top weisen die Sedimentbanke 2 und 4 ein vom restlichen Profil 

abweichendes Gefuge auf. 

Wahrend Bank 4 ein Krumelgefuge mit locker verfestigten Aggregaten aufweist, zerfallen die Ablage- 

rungen von Bank 2 bei Druck sofort in Einzelkorner. 

Alle anderen Sedimentbanke besitzen ein homogenes Koharentgefuge mit zahlreichen Bodenfragmenten 

und Wurzelrohren. Auf der Innenseite vieler Rohren sind Toncutane abgelagert, die Trockenrisse haben. 

Diese Rohren waren nach der Zersetzung der Wurzeln offenbar schon weitgehend versiegelt, so dafl kein 

Sedimentmaterial nachrutschen konnte. Andere Rohren sind dagegen mit Sedimentmaterial gefullt, das 

die Wurzeln substituiert und deren Form nachzeichnet. 

Im unteren Teil des Profils (Bank 11) ist die organische Substanz einer Wurzel (0 4 cm) erhalten. 

Bank 12 ist vermutlich durch verbliebene Spuren organischen Materials, dunkler als die anderen Schich- 

ten. Es scheint eine Doppelnutzung in Form von Wechselkulturen und Dauerkulturen gegeben zu haben. 

Die landwirtschaftliche Nutzung dieses Teils der Oase scheint aber iiberwiegend von Wechselkulturen 

bestimmt worden zu sein. 



KorngroBenanalyse 

Die zur Bewasserungsperiode II gehorende Abfolge beginnt in Bank 3 schon sehr grobkornig. was mit 
einer nicht sehr bedeutenden Vergrofierung des Stauraumvolumens nach dem Umbau gleichzusetzen ist. 
In Bank 2 erlangt der Sand- und Grobschluffanteil einen Prozentsatz von rund 90%, nimmt in Bank 1 
jedoch wieder ab, so daB nach der Ablagerung von Bank 2 das Bauwerk S 2 vermutlich erhoht bzw. 
umgebaut wurde. 



76 



SEDIMENTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN 




Auch die Ablagerungen der alteren Bewasserungsperiode III lassen nach Bank 7 kleinere Umbauten am 
zugehorigen Auslafibauwerk S 3 erkennen. Gegen eine vollige Neukonstruktion des Bauwerks spricht 
auch die mit 115 cm, nach den vorliegenden Erfahrungen und Ergebnissen, nur geringe Sedimentmach- 
tigkeit wahrend dieser Bewasserungsperiode. 

Mit Bank 6 setzt wieder der nach Bauwerksveranderungen iibliche Zyklus ein; beginnend mit einem fein- 
kornigen lehmigen Schluff (1U) und endend 235 cm hoher mit einen schluffigen Sand (uS) in Bank 4 
(1 185,00 m u. M.). Hier erreicht der Sandanteil etwa 50%, was fur die vollstandige Aufsedimentation 
im Stauraum und das Funktionsende des zugehorigen Bauwerks S 3 spricht. 

Die Basis des Profils bilden Ablagerungen, die in die Bewasserungsperiode IV zu stellen sind. Bank 13 
ist ein lehmiger Schluff (1U). Der Sand- und Grobschluffgehalt liegt in Bank 12 bei 90%. In Bank 11 
folgt eine plotzliche Abnahme des Sandanteils, was nur mit einer Erhohung des Stauraumvolumens an 
der Grenze zwischen Bank 12 und 11 zu erklaren ist. 



2.6.10 Profil 9 



Lage: Sudoase (s. Taf. 6b, 8b); 1186,20 m ii.M., eben 
Nutzung: ehemalige Oase; Wiiste 
Substrat: Oasensediment, (Abb. 32) 



Bewasserungs- 
periode 

m 
rv 



Bank 



0-40 cm, gelblich, toniger Schluff (tU), Koharentgefuge. Osteokolle 
40-165 cm, gelblich, Kriimelgefiige, grofie Osteokolle 
Aufgrund der Machtigkeit wurden drei Proben entnommen: 

40- 80 cm, schluffiger Sand (uS) 

80-120 cm, uS 

120-165 cm, sandiger Schluff (sU) 

165-200 cm, gelblich, tU, Kriimelgefiige. grofie Osteokolle 
200-300 cm, gelblich, tU, Kriimelgefiige . grofie Osteokolle 
300-308 cm, gelblich, tU, Koharentgefuge 

308-388 cm, gelblich, tU, Koharentgefuge. wenige. feine Osteokolle 
388-468 cm, gelblich, tU, Koharentgefuge, wenige. feine Osteokolle 
468-568 cm, gelblich, tU, Koharentgefuge, wenige, feine Osteokolle 
568-611 cm, gelblich, schluffiger Lehm (uL), Kriimelgefiige. von 547- 
551 cm feingeschichtet (16 Schichten) 

611-626 cm, gelblich, Schluff (U), Einzelkorngcfuge. kleine Osteokolle. 
intern feingeschichtet (1-2 mm) 

626-698 cm, gelblich, U. Koharentgefuge, stark durchwurzelt 
698-758 cm, gelblich, tU. Koharentgefuge. stark durchwurzelt. 

Die Sedimentbanke 1 bis 8 sind ackerbaulich genutz. worden. Das is. an der /ers.orten Primarsch.ch- 
ung den Bodenfragmenten und den vielen Wurzclrohrcn zu erkennen. Die enuolnen Banke sind tedfe 
lich durch Schichtfugen getrennt. urn die gelegemlich helle Kalkanreieherungcn zu beobach.en s,nd. 
Wahrend die Banke 5 b,s 8 bei s.arkem Koharentgefuge uberwiegend kleinc Wur/clrohren aufwesen. 
sind oben mil zunehmendem Kriimelgefiige und abnehmender Vcrfcsiigung (Banke I b,s 4) sehr vide 
Wurzelkanae erhalten. die auch Durchmesscr b,s m 2 , m au.wcscn Dies spnch, neben dem Anbau 
von Wechselkulturen auch fur die Exis.enz von Dauerkul.urcn Ollensichilich sind die Dauerkulturen 



IV 

IV 

IV 

IV 

V 

V 

V 



V 
VI 



3 
4 
5 
6 

7 



10 

11 
12 



BESCHREIBUNG UND KORNGROSSENANALYSEN DER NORD- UND SUDOASENPROFILE 



77 



Abb. 32. Korngrdltenverteilung in Profil 9. 



11 86 J 

[m.j M| 
1186 



- : "--"-:-- Y/Z/A-p- 


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12 5 
O 



r//l MITTELSAHO 
K/'/J FEINSWO 
221 CBC8SCM.UFF 

■■ TON 



sowohl diesen Schichten unmittelbar als auch hangenden Schichten zuzuordnen, weil die Entwicklungs- 
moglichkeiten des Wurzelraums in dem lockeren Sediment mit seiner geringeren Lagerungsdichte besser 
sind. 

Die Sedimentbank 9 (43 cm) ist weitgehend homogenisiert und besitzt ein ausgepragtes Krumelgefuge 
mit eckigen Aggregates Die obersten 4 cm sind feingeschichtet und bestehen aus 16 Lagen, also im 
Schnitt 0,25 cm pro Lage. 

Die Bank 10 ist aus einzelnen Lagen von etwa 1 cm Dicke aufgebaut, die wiederum in sich feingeschich- 
tet (1 bis 2 mm) und von vielen Wurzelrohrchen durchzogen sind. Dies ist die alteste Sedimentbank der 
Sudoase, die eindeutig nie ackerbaulich genutzt wurde. Die Zugehorigkeit der beobachteten kleinen 
Rohren zu Dauerkulturpflanzen ist wenig wahrscheinlich. Offenbar handelt es sich um eine ehemalige 
Brache, die von niedrigen Pflanzen bewachsen war. 

Die Basis des Profils wird auf den mesozoischen Kalken und Kalkgerollen von den Banken 1 1 und 12 
gebildet, die mafiig verfestigt sind und keine primare Schichtung mehr erkennen lassen. Sie waren stark 
durchwurzelt und Bodenfragmente bezeugen die ackerbauliche Bearbeitung. 



Korngroflenanalyse 

Die direkt der Kalksteinbasis aufliegende Bank 12 ist verhaltnismafiig sandig (« 20%). Dieser Sand- 
anteil kann mit den durch die Kalkauflosung freigesetzten Verunreinigungen der mesozoischen Sedi- 
mente im Zusammenhang stehen. Wahrscheinlicher ist jedoch die Annahme, dafl die Sandfraktion mit 
dem Bewasserungswasser auf die Feldflache gelangte. 



78 SEDIMENT0L0G1SCHE UNTERSUCHUNGEN 

Bank 11 weist nur noch einen Sandanteil von 5% auf, so daB die Schichtgrenze bei 1179,20 m u. M. 

vermutlich den friihesten Bauwerksumbau bzw. -wechsel anzeigt. 

Bis zum unteren Teil der Bank 7 (0 bis 40 cm) steigt die Summe des Sand- und des Grobschluffanteils 

auf etwa 70% an. Erst dann, bei 1181,90 m u.M., erfolgt der Beginn eines neuen Ablagerungszyklus, 

begriindet duch Veranderungen (Erhohungen) der AuslaBbauwerke bei gleichzeitiger VergroBerung des 

Stauraumvolumens. 

Bis Bank 2 folgt nun ein kontinuierlicher Anstieg des Sandgehaltes, der nur in Bank 5 (1 183,10 m u. M.) 

stark zuriickgeht. 

Die zwischenzeitlich seit dem letzten Bauwerksneubau abgelagerten Sedimente besitzen eine geringe 
Machtigkeit (120 cm), so daB ein kompletter Neubau sehr unwahrscheinlich erscheint. Viel eher ist mit 
einem Umbau wahrend der entsprechenden Betriebsperiode zu rechnen. Mit Bank 2, einem schluffigen 
Sand, schlieBt die Sequenz ab. Die Ablagerungen nach den Veranderungen am Siidbau (Bank 1 ) beginnen 
allerdings schon sehr sandig, so daB davon ausgegangen werden kann, daB die Erhohung der Bauwerke 
und des Stauraumvolumens nicht mehr die AusmaBe fruherer Anderungen besafl. 



2.7 ZUSAMMENFASSENDE BESCHREIBUNG DER BEWASSERUNGSSEDIMENTE 

Die allochthonen Ablagerungen von Marib bestehen aus dem Sedimentmaterial der anthropogenen 
Bewasserung. Sie zeigen im Gegensatz zu einem gewachsenen Boden kein genetisches Bodenprofil mit 
einzelnen unterscheidbaren Horizonten. 

Daher kann das Sediment auch nicht als Boden im engeren Sinne bezeichnet werden. Aufgrund der 
ariden Verhaltnisse und des niedrigen Alters hat noch keine sichtbare Bodenentwicklung stattgefunden. 
Vielmehr handelt es sich um ein klassisches Sedimentgestein, das landwirtschaftlich genutzt wurde. 
Im Sediment sind aber Hinweise auf bodenbildende Prozesse, wie basalte Carbonatanreicherungen und 
Tonbelage in Wurzelrohren vorhanden. Diese Merkmale mussen aber in engem Zusammenhang mit der 
Bewasserung und Nutzung gesehen werden. Eine Profilentwicklung wurde ferner durch die Sediment- 
schiibe und die mechanische Bearbeitung gestort. 

Die Oasensedimente lassen sich in zahlreiche Biinke untergliedern, die im Durchschnitt zwischen 20 und 
80 cm machtig sind. Dieser Wechsel korrespondiert vermutlich mit dem durch Bauwerksveranderungen 
an den Verteilern erzielten Hohengewinn zwischen 30 und 80 cm. Die jeweiligen Bankgrenzen werden 
von tonig-schluffigen Krusten gebildet, die starkere Verdichtungshorizonte anzeigen. Kalkanreieherun- 
gen iiber und unter den Schichtfugen deuten darauf hin, daB die Kalkschichten sowohl von unten aus 
aufsteigendem Wasser als auch aus perkolierendem Sickerwasser gebildet wurden und somit sekundare 
Ausfallungen darstellen. Die Sedimentpakete sind von Bodenfragmenten. Tiergangen und einer mehr 
oder weniger groBen Zahl von Wurzelrohrchen durchsetzt (Taf. 8c). 

Wenn die Biinke - was selten vorkommt - nicht anthropogen durchmischt sind. kann man in ihnen eine 
sehr feine gradierte Schichtung erkennen. Demnach fand eine vertikale KorngroBensortierung von grob 
(unten) nach fein (oben) statt. Den AbschluB jeder Schicht hildcl cine sehr dunnc tonig-schluffige Kruste, 
die um so dichter und feiner ist, je bindiger die Ablagerungen sind (Taf. 8d). Die feinen Teilchen besitzen 
aufgrund ihrer sehr groBen Oberfliiche und den damit verbundenen starken Oherflachenkriiften eine hone 
Kohasion. Jede gradierte Schicht ist einem Bewasserungsereignis mit langsamer Sedimentation zuzuord- 
nen. Im turbulenten Wasser dagegen wird das Sediment homogen. d. h. unsortiert abgesetzt. Die einzel- 
nen Schichten besitzen eine Dicke von 0,6-9,5 mm. 

Der hiiufigste gemessene Wert betragt ca. 3.2 mm. Bei cmer vorausgcset/len Bewasserung /.u jeder 
Regenzeit addiert sich eine jahrliche Sedimentationsrate von 6,4 mm. 
Das Abmessen der abgelagerten Schichten, die einer cinmaligen Bewasserung entsprechen. stellt somit 



ZUSAMMENFASSENDE BESCHREIBUNG DER BEWASSERUNGSSEDIMENTE 79 



die einfachste, aber auch unsicherste Methode zur Bestimmung der jahrlichen Sedimentationsrate dar. 
Laboruntersuchungen belegen einen Kalkgehalt der Schichten zwischen 7 und 18% , jedoch meistens um 
12%. Der Kalk ist aus dem Wasser ausgefallt, hat das urspriingliche Einzelkorngefuge verkittet und ein 
Koharentgefuge ausgebildet, dafi die charakteristische hohe Standfestigkeit begriindet. 
Allerdings ist auch mit einem primaren Kalkanteil im Sediment zu rechnen, da im Einzugsbereich der 
Wadis mesozoische Kalke anstehen. Die heutigen fluviatilen Sedimente enthalten im Wad! Dana 2,3% 
und im WadI Gufayna 9,6% Carbonat. Das Einzugsgebiet des WadI Gufayna hat einen hoheren Anteil 
an mesozoischen Kalken als das des WadI Dana. 

Die dominierenden Korngroflen liegen im Schluffbereich (U), insbesondere im Grobschluffbereich. 
Daneben sind bis zu 20% Ton und stark schwankende Sandanteile ermittelt worden. 
Der vorhandene Sandanteil tragt gewohnlich wenig zur Nahrstoffversorgung bei, begiinstigt aber die 
Wasserbeweglichkeit und die Luftzirkulation. Die Sandfraktion der Oasensedimente besteht vorwiegend 
aus Glimmern (Muskovit und Biotit), was fur die Kaliumversorgung der Pflanzen von Bedeutung war. 
Der iiberwiegende Teil der Ablagerungen wird von der Schlufffraktion gebildet. Wahrend der Mittel- 
und Feinschluff fur die Bewirtschaftung ungiinstige Eigenschaften wie dichte Lagerung, Verschlam- 
mung, Wasserstau, schlechte Durchliiftung aufweist, sind grobschluffreiche Boden gute Ackerboden, die 
leicht zu bearbeiten sind und giinstige Fruchtbarkeitseigenschaften besitzen. 

Die mineralischen Anteile der Sedimente sind iiberwiegend Quarz, Feldspate, Biotit, Muskovit und 
Chlorit. Davon sind besonders die Glimmer in der Sandfraktion angereichert. 

Die pH-Werte aller Bodenproben liegen zwischen 7,5 und 8. Sie iiberschreiten damit den optimalen 
Bereich zwischen pH 5,0-7,5 nur wenig. Die untersuchten Proben hatten einen Humusgehalt zwischen 
0,15% und 0,7% und sind daher als humusarm einzustufen. Die gegenwartigen Humusgehalte diirften 
aber erheblich unter denen zur Zeit der Bewirtschaftung liegen. Die Fruchtbarkeit des Sediments ist in 
seiner Mineralzusammensetzung und Textur zu sehen, wobei das Vernal tnis der Sand-, Schluff- und Ton- 
fraktion entscheidend ist. 

Zusammenfassend laBt sich das Sediment als hellgelb, gebankt, schwach verfestigt, poros, stark carbo- 
nathaltig und gut sortiert beschreiben. Bei ackerbaulicher Nutzung ist es homogenisiert, bei Dauerkultu- 
ren intern feingeschichtet. 

Eine besondere Eigensart des loBiihnlichen Oasensediments ist seine Standfestigkeit, die auf Verbackung 
der Teilchen durch Calciumcarbonat beruht. 

In den Erdringen nehmen auch organische Stoffe EinfluB auf die Stabilitat. Auf Grund dieser Verfesti- 
gungen bilden sich vertikale Kliifte und Schluchten an den Riindern der Oase. Lediglich auf geneigten 
Flachen kommt es nach Starkregen zu Oberflachenabflufi- und Abspiilungserscheinungen. Die anthro- 
pogene Kleinterrassierung stabilisiert jedoch das Relief. 

Das Gefuge der Bewasserungssedimente ist meist ein Einzelkorn- oder ein Koharentgefuge. Das Einzel- 
korngefuge herrscht bei den bewasserten, aber nicht bearbeiteten Dauerkulturflachen vor. Don ist jeder 
Bewasserungsgabe eine Sedimentschicht zuzuordnen, die oben mit einer tonig-schluffigen Verschlam- 
mungskruste abschliefit. 
Besonders auffallig ist das Zusammentreffen von Einzelkorngefuge, hohem Sandanteil und geringem 

Kalkgehalt. 

Die fluviatil bedingte horizontale Feinschichtung der nicht anthropogen gestorten Dauerkulturflachen ist 

recht ungiinstig, weil der nutzbare Wasservorrat, die Wasserbewegung sowie das Tiefenwurzelwachstum 

negativ beeinfluBt werden. Die gleichen unerwiinschten Phanomene konnen aber auch durch Kalk-, 

Gips- und Salzanreicherungszonen in den Boden hervorgerufen werden. 

Erst die Zerstorung der Krusten durch Bearbeitung erleichtert dem Wasser die Versickerung. In der 

Bodenlosung ist auch Kalk vorhanden, der bei Absinken des CO r Partialdruckes ausgefallt wird und 

die Korner verkittet, bis das typische und iiberwiegende Koharentgefuge entstanden ist. Die Homogeni- 

sierung, d. h. die Auflosung der Schichten der ackerbaulich genutzten Standorte, wird begleitet von einer 



80 SEDIMENTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN 

Tondurchschlammung. Der Ton lagert sich in Hohlraumen und an Kornoberflachen ab. Die kantig krii- 
meligen Aggregate diirften durch Bodenbearbeitung entstandene Fragmente sein. 
Der haufige Wechsel zwischen Austrocknung und Bewasserung verursacht Schrumpfungen und Quellun- 
gen (Taf. 9a). Die entscheidende EinfluBgroBe auf Form und Ausbildung der Trockenrisse ist der 
Tongehalt. Die im Oberboden beobachteten allseitigen Absonderungen (Prismen) sind die haufigste 
Gefuge-Form. 

Die Trockenrisse unterscheiden sich deutlich von den ebenfalls das Sediment zerteilenden Erdbeben- 
rissen (Taf. 4c). Entscheidend fur die Farbe der Sedimente ist das Ausgangsmaterial. Die urspriingliche 
Farbung ist hellgelb bis grau. Anderungen konnen durch Kalkanreicherungen (grau-weifl), Humus (dun- 
kel) sowie durch Redoxprozesse eintreten. 

Wahrend nennenswerte Humusgehalte nur in den Erdringen bzw. Erdringstotzen auftreten, sind Kalk- 
anreicherungen haufiger. Zu erwahnen sind hier die hellen Kanalsedimente und die weifien Anreiche- 
rungsstreifen in und um die Schichtfugen der Profile. Das ausgefallte Calciumcarbonat fiillt allmahlich 
die Poren und Hohlraume, wobei der Horizont graduell noch undurchlassiger fiir Wasser wird und die 
Wasserbewegung unterbricht. 

Zudem verhindert oder erschwert diese Zone mechanisch das Eindringen von Wurzeln. 
Die von der Anlage „al-Mabna" ausgehenden Kanale und Sedimente sind an einer deutlichen Farbande- 
rung ins Rotliche von den gelblich-grauen Oasensedimenten des Hauptverteilersystems zu unterscheiden. 
Der Wechsel (z. B. im Profil 1, Kap. 2.6.1) ist auf eine plotzlich gestiegene Beimengung von Gesteins- 
material mit erhohtem Fe III-Gehalt zuriickzufuhren. Da solche Bestandteile in den Sedimenten des WadT 
Dana nicht beobachtet werden. muB ein anderes Liefergebiet fur die Farbung verantwortlich sein. In 
Frage kommt nur das WadT Gufayna, dessen Untergrund an vielen Stellen von Basalten oder deren 
rotlichem Grus gebildet wird. 

Mit dem Bau der ins WadT Gufayna gerichteten Hochwasserentlastung am Nordbau der Periode I wurden 
die Nordoasensedimente in der Rinne bis zur Basis erodiert und die Moglichkeit geschaffen, den Lava- 
grus aufzuarbeiten und weiter zu transportieren, so dafi zu dem normalen Schwebstoffanteil des WadT 
Dana auch noch die basaltische Komponente hinzutrat, die die rotliche Farbe verursachte. 



3. Zusammenfassung der Ergebnisse 



3.1 ENTWICKLUNG DER WESTLICHEN SUDOASE (AUFGRUND DER 
SEDIMENTUNTERSUCHUNGEN) 

Die Lage der Siidoasenprofile in einer bis auf das anstehende Gebirge eingeschnittenen Erosionsrinne 
ermoglichte die Anfertigung eines Schnittes durch diesen Teil der Oase. In diesem Schnitt wurden die 
Profile und die Hohenlagen der Anderungen der Sedimentationsbedingungen, die mit Hilfe der 
Korngroflen- und der Schwermineralanalyse festgestellt wurden, projiziert (vgl. Abb. 33). Die Topo- 
graphie zeigt eine deutlich ausgepragte Terrassenanlage. 

Wie die Gelandebeobachtungen zeigen, versorgte der letzte Hauptkanal ausschliefilich die obere Ter- 
rasse, wahrend auf der unteren Terrasse die Bewasserung mit der Bewasserungsperiode II und dem 
zugehorigen Kanal endete. 

Dieses Wissen erleichtert die Unterteilung der Oase in die verschiedenen Bewasserungsperioden. Auf 
der oberen Terrasse wird die Beendigung der Bewirtschaftung hohenmafiig mit den letzten Bauwerks- 
hohen (1192,60 m ii. M.) gleichgesetzt, so dafl von ehemals 220 cm akkumulierten Sedimenten der 
Periode I ausgegangen wird. Die Erosion seit Aufgabe der Oase liegt hier in einer absoluten GroBenord- 
nung zwischen 20 und 180 cm je nach lokalen Gegebenheiten. Im Durchschnitt kann aber wie auf der 
Nordoase von einem Erosionsbetrag von 1 m ausgegangen werden. 

Zum Liegenden hin folgt mit jeder Zusammensetzungsanderungsgrenze eine altere Periode, die mit 
einem zugehorigen AuslaCbauwerk korrespondiert. 

Schwieriger gestaltet sich die Klassifizierung der unteren Terrasse. Durch Gelandebeobachtungen ist 
gesichert, dafi dort die Bewasserung mit dem Ende der Periode II eingestellt wurde. Die fortgeschritte- 
nere Erosion der unteren Terrasse konnte einige fur den Aufbau der Oase wichtige Schichten abgetragen 
haben und direkte Ruckschliisse auf die Entwicklung des am Wadirand gelegenen Teils erschweren. 
Aus diesem Grunde werden die maximalen Bewasserungshohen auf der westlichen Siidoase zu Rate 
gezogen, die fur die verschiedenen Bewasserungsperioden durch die Rekonstruktion der Kanalgefalle 
ermittelt wurden. So sind mit den verschiedenen Bauwerken Bewasserungen bis in folgende Hohen 
moglich: 



g2 ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE 



Bauwerk 


max. 


Bewasserungs- 


Hohe der 


im Profil 


Ablagerungen 




hohe 


in m ii. M. 


Anderungen der 
Sedimentations- 
bedingungen 
in m ii. M. 




in cm 


S 6 




1179,0 


1179,20 


9 


60 


S 5 




1182,0 


1180,50 


9 


130 








1181.55 


8 


235 








1181,90 


9 


270 


S4 




1185,4 


1182,70 


8 


115 








1183,10 


9 


120 








1185,00 


8 


345 








1185,45 


7 










1185,80 


9 


390 


S 3 




1188.0 


1187,60 


7 


max. 260 


S2 




1191.7 


1190,40 


6 


280 


S 1 




1194,0 


1192,60 




220 



Die maximalen Bewasserungshohen decken sich fur die friiheren Bauwerke S 6 - S 3 auffallig mit den 

Hbhenlagen der ermittelten Anderungen der KorngroBenzusammensetzungen. so daB man einen Zusam- 

menhang erkennen kann. 

Folglich sind auf der Sudoase die Bewasserungsareale bis zu dem Niveau bewassert worden. das mit dem 

jeweiligen Kanal zu erreichen war. Erst dann erfolgte zwangslaufig der Neubau des Siidbaus sowie des 

hoheren Hauptkanals. 

Die Anderungen der Ablagerungsbedingungen, die wahrend der Betriebszeiten der Bauwerke S 5 und 

S 4 stattfanden und die in den Oasensedimenten etwa 130 cm iiber der jeweiligen Basis dokumentiert 

sind, werden Umbauarbeiten an den Bauwerken zugeschrieben. 

Die KorngroBenverhaltnisse andern sich in den verschiedenen Profilen etwa in gleicher Hohenlage, so 

daB die Oasenentwicklung bis zum Ende von Periode HI vermutlich gleichmaBig. d. h. ohne die Anlage 

grbBerer Terrassenstufen erfolgte. Mit dem Beginn der Bewasserungsperiode II wird diese Konzeption 

zugunsten einer Terrassenanlage veriindert. 

So teilte sich der Kanal KS 2 vor Erreichen der untersuchten Flachen. wie Gelandeheobachtungen 

bestatigen, in zwei Arme auf, die getrennte Gebiete belieferten (vgl. Abb. 33). Durch die Aussparung 

der mittleren Flitche begann eine Terrassierung der Sudoase mit groBeren Sprunghohen. Die Hohe der 

letzten Bewasserungsbauwerke auf der unteren Terrasse gibt glcich/citig das ehemalige Niveau der Ober- 

fliiche der Periode II wieder. Die Endhohe von 1190,40 m ii. M. ist auf beidcn Tcrrassen identisch. 

Die maximal mogliche Bewiis.serungshohe wurde aber wahrend der Periode II nicht mchr ausgenutzt. 

was auf eine im Vergleich zur Nordoase vorzeitige Aufgabe hindeutct. 

Die Anhiiufung kleinerer Gerolle vom Gabal Balaq al-Ausat an der Basis der dem Bauwerk S 1 /ugeord- 

neten Sedimente unterstiitzt die Annahme einer langcren Bewasscrungspatise. 

Wahrend der Periode I wurde auf eine Bewasserung der am Wadirand gelegenen Gebiete verzichtet. 

Dadurch wuchs lediglich die sudliche Terrasse an, und es entstand das heutige Erscheinungsbild. Auch 

in diesen Bereichen wurde die maximal mogliche BewStserungshOhe nicht ausgenut/t. /usammen mil 



1195- 



1190- 



1185- 



1175 




\bb. 33 J Nord-Siid-Schnitt durch die westliche Siidoase. 



84 



ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE 



horizontal gelagerten Sedimenten am Siidbau spricht das ebenfalls fur die vorzeitige Aufgabe der Bewas- 
serung der westlichen Sudoase. 



3.2 ENTWICKLUNG DER WESTLICHEN NORDOASE (AUFGRUND DER 
SEDIMENTUNTERSUCHUNGEN) 

Die aus den Korngroflen- und Schwermineralanalysen der Nordoasenprofile (inklusive Hauptverteiler) 
gewonnenen Ergebnisse lassen sich durchaus vergleichen, obwohl die untersuchten Profile relativ ver- 
streut iiber die Nordoase liegen. Daher wird im folgenden die in den Sedimenten sichtbare Entwicklung 
der westlichen Nordoase der verschiedenen Betriebsperioden IV-I beschrieben. 
Periode IV: Fur die Bewasserung der Nordoase vom Bauwerk N 4 aus gibt es in den bekannten Auf- 
schlussen keine hundertprozentigen Belege. Lediglich die untersten 160 cm des Profils 2 
konnten wegen der Hohenlage (1176,45-1178,08 m ii.M.) und der ungleichmaflig 
wechselnden Sandgehalte mit der Buhnenbewasserung von N 4 in Zusammenhang stehen. 
Allerdings ware auch eine mit den hangenden 187 cm gemeinsame Zuordnung zur 
Periode HI moglich. Daher wird die zeitliche Stellung der untersten Bank 1 im Profil 2 
mit einem Fragezeichen versehen werden miissen. 
Periode III: Die dem Bauwerk N 3 zugeordnete Sedimentmachtigkeit erreicht in den Profilen 3 und 
4 mindestens 450 cm, so dafl eine Unterteilung dieses Bauwerks in N 3' und N 3 gefordert 
werden muB, die sich in den genannten Profilen vermuten lassen. Wahrend dieser Bewas- 
semngsperiode scheint noch eine einheitliche Oasenoberflache existiert zu haben. die nach 
heutigen Kenntnissen erst spater durch Terrassen gegliedert wurde. 
Die anfanglich gleichmafiige Oasenentwicklung zeichnet sich in den Profilen 1 und 2 ab, 
die nur wenige Meter auseinander liegen und deren Korngrbfienzusammensetzung sich 
hohenmaflig korrelieren lassen (vgl. Abb. 34). 

Lediglich der Sandanteil wahrend der Periode III ist im Profil 2 wesentlich grofler, was 
auf eine Bewasserung von Feld zu Feld iiber einen Feldwall hinweg hindeutet. Dabei lag 
die Flache im Profil 2 naher an dem Wasser und Sediment transportierenden Kanal und 
wurde demzufolge zuerst eingestaut. Erst nach dem Erreichen der Feldwallhohe rieselte 
das Wasser in das dahinter liegende Feld. Dadurch wurden die groberen Komponenten 
bevorzugt im vorderen Einstaubecken abgelagert. 
Periode II: Die vollstandige Sedimententwicklung der Bewasserungsperiode II ist in den Profilen 3. 
4 und 5 erschlossen. Dort betragt die Machtigkeit zwischen 340 und 360 cm. 
In dieser Periode tritt die Differenzierung einiger randlicher Bewasserungsflachen der 
Nordoase ein. Wahrend nordlich des Nordbauwerks zusatzliche Gebiete erschlossen wur- 
den, sind andere Areale von der weiteren Entwicklung ausgeschlossen. 
Die untere Flache im Profil 3 wurde zu Zeiten der Bewasserungsbauwerke N 2 und N 1 
nicht mehr bewassert. Durch das Zuriickweichen der Oase nach Suden entstand zwangs- 
laufig eine heute noch sichtbare Terrassenstufe. Obwohl das tielere Plateau etwa 1150 
Jahre vor Aufgabe der Bewasserung stillgelegt wurde, betragt die Erosion hochstens 1 m. 
Dieser Wert laBt sich damit als Hoehstgrenze der uolischen Erosion auch auf die zentrale 
Oasenflache iibertragen. 

Wie schon im Profil 3 beobachtet, wurde auch in den Profilen I und 2 die grollflachige 
Nutzung von den Betreibern zugunsten einer Terrassenanlage geandert. was durch die 
unterschiedliche Machtigkeit der Scdimente in diesem Randbercich deutlich wird. 
Ob im Zuge dieser Mallnahme die niirdlichen Flachen (Profil 1) wahrend Periode II auf- 
gegeben oder ob sie iiber die gesamlc Periode II nur deutlich weniger bewassert wurden. 




ENTWICKLUNG DER WESTLICHEN NORDOASE (AUFGRUND DER SEDIMENTUNTERSUCHUNGEN) 



Profil 2 



J N 
Profil l J 1187 

mu.M. 



1185 




Periode III' bzw. IV 
Basis 



100m 



1183 



1181 



1179 



1177 



1175 



85 



Abb. 34. Sedimentmachtigkeiten der verschiedenen Betriebsperioden in den Profilen 1 und 2. 



ist aus den Untersuchungen nicht ersichtlich. Spatestens jedoch mit der jungsten Betriebs- 
periode I wurde die Bewirtschaftung der unteren Terrassenflache nicht mehr vom Haupt- 
verteilersystem durchgefuhrt. 
Periode I: Die dem Auslalibauwerk N 1 zugeordneten Oasensedimente sind aufgrund ihrer Position 
uberall der Erosion ausgesetzt. Deswegen ist die geschlossene Abfolge mehr oder weniger 
zerstort. Mit der Projektion der Anderungshohen der Korngroflenzusammensetzung aus 
Profil 4 in die rekonstruierte Terrassenanlage des Schnitts 1 laiit sich die Gesamtmachtig- 
keit aber ausreichend genau bestimmen. So wurden wahrend der Periode I 480 cm sedi- 
mentiert. 

Die Gesamtmachtigkeit der wahrend der Perioden II und I abgelagerten Sedimente von 8,20 m bietet 
die Moglichkeit, die jahrliche Sedimentationsrate fur den zentralen Bereich des Hauptverteilersystems 
zu iiberpriifen, da der Beginn und das Ende dieses Zeitabschnitts datiert werden konnen. So wird der 
Beginn der Periode II mit Hilfe einer Inschrift am Siidbau um 510 v. Chr. nachgewiesen. Das Ende der 
Periode I ist im Koran beschrieben und liegt um 575 n. Chr. Fur die wahrend dieses Zeitraumes 
abgelagerten Sedimente kann demzufolge eine mittlere jahrliche Sedimentationsrate von rund 7 mm/a 
konstatiert werden (820 cm/1085 a = 0,75 cm/a), so dafi die vorliegenden Ergebnisse bestatigt 
werden. 

Mit dem Bau der Anlage „al-Mabna" und der Installation eines ganzlich neuen Bewasserungssystems 
wurden wieder Sedimente auf der seit der Periode II brachliegenden Terrassenflache des Profils I am 



86 



ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE 



m j. M 1200 




1180 



1150 



Abb. 35. Projektion der Oasenoberflache der Nordoase in eine Ebene (Abstand der einzelnen Schnitte 2 km). 



Rand des Wad! Gufayna abgelagert. Die unterschiedlichen Sedimentmachtigkeiten der beiden Systeme 

belegen natiirlich auch unterschiedliche Betriebszeiten. 

So ist das „al-Mabna"-System (180 cm Sedimente in P 1) erst langere Zeit nach dem Bau von N 1 

(245 cm Sedimente in P 2) in Betrieb genommen worden. Gleiche Sedimentationsraten von 0.7 cm/a 

und vor allem gleichmaBige Bewasserung des Profils vorausgesetzt, ergibt sich bei einem Unterschied 

von 65 cm zugunsten des Hauptverteilersystems eine 90 Jahre spiitere Inbetriebnahme des .,al-Mabna"- 

Systems. 



Terrassenanlage der Nordoase 

Das Oasensediment erweist sich in geneigten Lagen durch Oberflachenabflul! als leicht ertxiierbar, daher 

mufiten die Felder so angelegt sein, daB das Wasscr nicht zu schnell ablloB. sondern Zeit hatte. im Boden 

zu versickern. Eine Losung hierfur bietet die relietslabiliMcrende anthropogene Kleinterrassierung. die 

den fruchtbaren Boden gegen Abspiilung sichert und eincn zu schnellen AbtluB des UberschuBwassers 

verhindert. Urn die trotz allem teilweise noch betrachtlichen Hohenunterschiede zu uberwinden. sind 

unter anderem Absturzbauwerke vonnoten, die an einigen Stellen noch erhalten sind. 

Den hochsten Punkt der Nordoase bildctc seit der Verlegung der groBcn Bewasserungsanlage in den 

Dammbereich (N 3 - N 1) der Hauptverteiler. Er stellt gleieh/eitig den Ausgangspunkt der Oase dar, 

die sowohl in Nord-Sud- als auch in West-Ost-Richtung terrassiert war. Bei vorwiegendem Ostwind wer- 



ENTWICKLUNG DER WESTLICHEN NORDOASE (AUFGRUND DER SEDIMENTUNTERSUCHUNGEN) 87 

den die letztgenannten Gelandestufen starker erodiert und sind nur an wenigen exponierten Stellen, vor- 
wiegend am Rand zum Wad! Gufayna oder in eben diesem System noch deutlich zu erkennen. 
Die Projektion der im Rahmen der topographischen Gelandeaufnahme im Abstand von 2 km angefertig- 
ten Oasenschnitte 1-4 in einer Ebene zeigt, dafl zwischen den westlichen Schnitten 1 und 2 im Hauptver- 
teilersystem bis etwa auf die Hohe von Dar as-Sawda' ein durchschnittliches West-Ost-Gefalle von etwa 
l%o besteht (vgl. Abb. 35). Ostlich der Grenze bei Dar as-Sawda', die ungefahr in der Fortsetzung des 
dort die Oase gradlinig begrenzenden Walls zu sehen ist, erfolgte eine starke Absenkung der Bewasse- 
rungsflachen um etwa 6 m, bzw. eine Steigerung des mittleren Gefalles zwischen Schnitt 2 und 3 auf 
4,2%o. Auch auf den nachsten 1,5 km (Schnitt 3 + 4) ist das mittlere Gefalle mit ca. 3,3%o grdBer als 
auf den westlichen Flachen. 

Die deutliche Sprunghohe zwischen Schnitt 2 und 3 laBt eine Terrassenstufe in Nord-Siid-Richtung 
vermuten. Ebenso ist wahrscheinlich das groBere mittlere Gefalle zwischen Schnitt 3 und 4 mit einer, 
wenn auch kleineren Abtreppung, in Verbindung zu bringen. 

Aufgrund von hydraulischen Berechnungen wird in einem mittleren Jahr eine Wasserspiegelhohe von 
1 198,95 m ii. M. im Hauptverteiler erreicht, so daB die Oase in diesem Gebiet um ca. 2 m erhoht werden 
konnte, bevor wieder Bauwerkserhohungen im Dammbereich erforderlich gewesen waren. Bei einer 
Sedimentationsrate von 0,7 cm/a ergibt sich eine mogliche zusatzliche Betriebszeit von rund 300 Jahren. 
Durch eine Verlangerung des Hauptkanals bis an die groBe Terrassenstufe siidlich von Dar as-Sawda' 
ware eine Bewasserung der ostlichen Areale und der Weiterbetrieb der Anlage von weit iiber einem 
halben Jahrtausend ohne bauliche Veranderungen gewahrleistet gewesen. 

Obwohl diese Sprunghohen und Terrassen sicherlich schon mehrere Betriebsperioden Bestand hatten, 
scheinen Uberlegungen iiber die Verlangerung des Hauptkanals nie zur Diskussion gestanden zu haben. 
Die westlichen Feldflachen miissen derart wichtig gewesen sein, daB nur sie durch ihre Hohenlage die 
Veranderungen der Dammanlage bestimmten. Aus diesem Grund ist hier eine durchgehende Bewasse- 
rung iiber die gesamte Betriebsdauer anzunehmen. 

Fur die Machtigkeitsabnahme der ostlichen Bewasserungsflachen sind zwei Erklarungsmoglichkeiten 
denkbar: 

1 . Diese Felder wurden erst wesentlich spater kontinuierlich bewirtschaftet. 

2. Die Partien wurden zwar seit Beginn bewassert. Es wurden jedoch nur UberschuBmengen bei iiber- 
durchschnittlichen Ereignissen aufgeleitet, so daB eine unregelmaBige Nutzung vorgenommen wurde. 

Eine endgiiltige Klarung des Sachverhaltes ist schwierig. Dennoch lafit die Existenz des auf dem Unter- 
grund errichteten Walls bei Dar as-Sawda', der Oasensedimente auf der einen von unfruchtbarer Basalt- 
wuste auf der anderen Seite trennt und in dessen Verlangerung die ausgepragte Terrassenstufe liegt, die 
Vermutung zu, daB der Wall die ostliche Begrenzung der Nordoase zu Beginn der bekannten Bewasse- 
rung (Bau N 4) darstellt. Der groBte Teil dieser Oasenflache scheint von Anfang bis Ende kontinuierlich 
bewirtschaftet worden zu sein, wahrend das iiberschiissige Wasser zuerst weiter auf die Siidoase oder 
ins Wadi und erst spater zusatzlich auf ostlich gelegene Areale geleitet wurde. 
Die Terrassenstufen in Nord-Siid-Richtung konnten wahrend der fur die Erstellung der Schnitte 1 bis 4 
notwendigen Gelandebegehung, soweit noch sichtbar, kartiert werden (vgl. Abb. 36-39). 
Die rekonstruierten Terrassenoberflachen wurden in gleicher Hohenlage wie der nachstgelegene hohere 
Gelandeknick angenommen. Die daraus resultierenden Abbildungen zeigen Schnitte durch die Terrassen- 
anlage, wobei der Unterschied zwischen den verschiedenen Niveaus im zentralen Teil des Hauptvertei- 
lersystems etwa 120-140 cm betragt. GroBere Sprunghohen treten im nordlichen Gufayna-System und 
an der die Systeme trennenden Gelandestufe auf. Die extremen Steilwande an den Wadis sind erst durch 
Erosion nach der Aufgabe der Bewasserung entstanden. 

Da wahrend der letzten Betriebsperiode I die Zentralflachen des Hauptverteilersystems wahrscheinlich 
gleichmaBig bewassert wurden, kann man die Sedimentmachtigkeiten dieser Periode in die Abbildungen 
ubertragen. Gleiches kann mit den Miichtigkeiten der alteren Perioden fl-IV durchgefuhrt werden. 



88 



ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE 




Abb. 36. Sedimentmachtigkeiten der Betriebsperioden I -IV im Schnitt 1. 




Abb. 37. Sedimentmachtigkeiten der Betriebsperioden I-IV im Schnitt 2. 



FESTKORPERGESTEIN [BASALT ODER KALK) 
5AN0STEIN 



I-IY 



AHTIKE TOPOGRAPH1E (TERRASSE) 

AKTUELLE TOPOGRAPHIC 

REKONSTRUIERTE BA5ISFLACHE 

SE1SHISCH ERKEMNBARER UNTERGRUND 
GRENZEN DER Ht UASSFRLJNGPEfilOOEN 

SEDIMENTMACHTIGKEITEN DER BETRIEBSPERIODEN 



ENTWICKLUNG DER WESTLICHEN NORDOASE (AUFGRUND DER SEDIMENTUNTERSUCHUNGEN) 



89 




UAD I 
GUFAYNA 




WAD I 
DANA 



Abb. 38. Sedimentmachtigkeiten der Betriebsperioden I — III" im Schnitt 3. 






Abb. 39. Sedimentmachtigkeiten der Betriebsperioden I— III' im Schnitt 4. 



FESTKORPERGESTEIN IBASALT ODER KALK ] 

SANDSTEIN 



200 
I 



1-IT 



ANTIKE TOPOGRAPHIE (TERRASSE) 
AKTUELIE TOPOGRAPHIE 
REKONSTRUIERTE BASISFLACHE 
SEISMISCH ERKENNBARER UNTERGRUND 
GREMZEN DER BEWASSERUNGSPERICOEN 
SEDIMEBIHACHTIGKEITEN DER BETRIE8SPERI0OEN 



9Q ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE 

Diese hypothetischen Darstellungen lassen erkennen, daB lediglich die westlichen Flachen (Schnitt 1 und 
2) die komplette Entwicklung der Nordoase aufzeigen. Die ostlichen Gebiete (Schnitt 3 und 4) wurden 
nach dieser Hypothese erst wesentlich spater und nacheinander in das Bewasserungssystem miteinbe- 

zogen. 

Uberraschend ist, dafl die Basisflachen der der Betriebsperiode I zuzurechnenden Sedimente immer mit 
bestehenden oder rekonstruierten Terrassenoberflachen iibereinstimmen. Das laBt vermuten, dafi die 
Bewasserungsflachen des Hauptverteilersystems der Periode I aus einer relativ gleichformigen groBeren 
Flache der Periode II hervorgegangen sind, indem man nordlich und sudlich gelegene Areale aus der 
Bewasserung herausnahm. Das wiirde aber auch bedeuten, dafi die kleinraumige Terrassenanlage der 
Nordoase sehr jung ist. 

Entsprechend ist wahrscheinlich der Ubergang von N 3 zu N 2 zu interpretieren. Auch hier wurden von 
einer groBeren Grundflache randliche Gebiete ausgespart und damit die Bildung einer Terrassenanlage 
bevorzugt. 

Wahrend die alteren Perioden IV und III noch den gesamten von Norden nach Siiden moglichen west- 
lichen Oasenteil bewassert haben, trat spater eine verstarkt nach Osten, also auf Marib gerichtete 
Flachennutzung an diese Stelle. 

Bemerkenswert ist in diesem Zusammenhang der Niveauausgleich zwischen den Feldflachen des nord- 
lichen Gufayna(h)- und des Hauptverteilersystems. Wahrend im Schnitt 2 noch eine Hohendifferenz von 
10 m vorliegt, schwindet diese schon im Schnitt 3 auf nur noch ca. 5 m. Damit ist das Niveau der nicht 
in das letzte Hauptverteilerbewasserungsnetz integrierten Nordoase erreicht und dem Gufayna-System 
angegliedert. was eine erheblich groBere Flachennutzung moglich machte (vgl. Abb. 38). Die wichtig- 
sten Hauptkanale der getrennten Systeme verlaufen auf den jeweils hochsten Terrassen. wobei der siid- 
lichste Kanal des Gufayna-Netzes wegen des systembedingten geringeren Gefalles schneller aufsedimen- 
tierte und zur Funktionserhaltung iiber die komplette Lange ausgeraumt werden mufite. 



3.3 DIE ENTWICKLUNG DES WADI GUFAYNA 

Das Wad! Gufayna verlauft bis zu seiner urspriinglichen Miindung ins Wad! Dana auf einer tiefgreifen- 
den, NW-SO streichenden, tektonischen Schwachezone, dem Abbruch der hochaufragenden meso- 
zoischen Kalke zum Becken der innerarabischen Wiiste. An dieser Storungszone stiegen Vulkane auf. 
deren basaltische Laven in das Becken flossen. Einer dieser Lavastrome verlauft parallel zu den Kalken 
und bildet die etwa 3 m hohe nordliche Begrenzung des Wadibettes. 

Aufgrund der beiden hohen naturlichen Uferbegrenzungen (sudlich Kalkstein - nordlich Lava) kann mit 
Sicherheit davon ausgegangen werden, daB das Wad! Gufayna vor Anlage der Oase zwischen Damm und 
Hauptverteiler in das Wad! Dana einmiindete. 

Zu vermuten ist der Ort der Einmundung zwischen dem antiken Damm und Bau N 4, da anderenfalls 
die Bewasserung der Nordoase von Bau N 4 bei Wasserfuhrung im Wad! Gufayna wahrscheinlich stark 
gestort, wenn nicht gar unterbunden worden ware (vgl. Taf. 10). 

Mit der Einfuhrung der Anlagekonzeption ..Absperrdamm - Hauptkanal - Hauptverteiler" zu Beginn 
der Betriebsperiode III wurde das Wad! Gufayna gekreuzt. Das Wad! Gufayna stellte somit die standige 
Gefahr dar, bei einer, wenn auch nur gelegentlich zu erwartenden Wasserfuhrung. den Kanal zu zer- 
storen und die gesamte Nordoase von der Wasserversorgung abzuschneiden. Urn dies EU verhindern. 
wurde das Wadi abgeleitet. An der Stelle, an der ein Damm oder eine Mauer das Wad! Gulavna ver- 
schlossen hatte, sind auBer einigen groBen Kalkstcincn keine Spuren einer Absperrung mehr m erkennen 
(Taf. 9b). Lediglich eine in den Fels gemeiBcllc sabaische Inschrilt deutel auf einen hesonderen Ort hin. 
Obwohl, ausgehend von der heutigen Situation, etwa 3 m Hohenunterschied zu iiberwinden warcn. 



DIE ENTWICKLUNG DES WADl GUFAYNA 91 

beweisen bis zu 10 cm groBe Kalkgerolle in einer Rinne im Basalt die Existenz dieser Uberleitung des 
Wassers iiber die Lava (Taf. 9 c). 

In dem neuen Bett wurde der Abflufl zwischen zwei Lavastromen endgiiltig aus dem Bereich des gefahr- 
deten Hauptkanals geleitet. Das Wasser wurde zumindest anfanglich zur Bewasserung der wahrend der 
Periode III in diesem Gebiet neu erschlossenen Oasenflachen genutzt. Als Beweis fur diese Behauptung 
dient das Profil P 3 (vgl. Taf. 7 b), in dem an der Basis eine Wechsellagerung von feinkbrnigen Oasen- 
sedimenten und fluviatil umlagerten basaltischen Kiesen aufgeschlossen ist. Nachdem sich herausgestellt 
hatte, daB die von dem Bewasserungswasser des Wad! Gufayna abgelagerten Gerolle den Aufbau einer 
fur die Bewirtschaftung hinreichend dicken Schwemmlofischicht verhinderten, wurde das Wadi Gufayna 
vermutlich an der Oase vorbeigeleitet oder in Becken eingestaut, wahrend die Bewasserung der Nordoase 
nur noch iiber den Hauptverteiler erfolgte. 

Die Sedimente der schon von BRUNNER 90 beschriebenen Becken bestehen aus ungestorten, horizontal 
feingeschichteten Ablagerungen iiber einer von Lavagrus gebildeten Basis. Lediglich die obersten 70 cm, 
der etwa 3 m machtigen, bis in eine Hohe von 1188,80 m ii. M. reichenden Sedimente zeigen Bearbei- 
tungsspuren, was eine spate landwirtschaftliche Nutzung belegt. Erhalten ist die gesamte Abfolge, weil 
eine 30 cm dicke Schicht aus umgelagertem basaltischem Grus am Top die Erosion verhindert hat. Die 
Herkunft der Gerolle und Kiese ist ungeklart. Es konnen sowohl Ablagerungen des Wadi Gufayna im 
aufsedimentierten Becken, als auch der mit Beginn der Periode I ins Wad! Gufayna verlegten Hochwas- 
serabfliisse sein. 

Die Kontrolle iiber die Abfliisse des Wad! Gufayna ermoglichte zusatzlich die Anlage von landwirtschaft- 
lichen Nutzflachen im Bereich des urspriinglichen FluBbettes. 500 m nordlich des Nordbaus ist auf dem 
Sediment (Oasenbasis 1 192, 13 m ii. M.) in 1 194,30 m ii. M. noch das Fundament eines Wasserverteilers 
erhalten. Der anschliefiende Kanalrest laflt durch seine Ausrichtung auf eine Zugehorigkeit zum orthogo- 
nalen Kanalnetz des Hauptverteilersystems schlieBen. Seit der Verlegung der Hochwasserabflusse ins 
Wadi Gufayna waren diese Flachen jedoch vom Hauptverteiler abgeschnitten. 

Mit Hilfe der Hohenlage des Verteilerfundaments kann eine Aussage iiber die Periodenzugehorigkeit des 
Gebietes und iiber den friihestmoglichen Zeitpunkt des Baus der Hochwasserentlastung am Nordbau 
gemacht werden. Die Sedimenfhohe von 1 194,30 m ii. M. lafit Riickschliisse auf die notwendige Wasser- 
spiegelhohe im Stauraum zu. Die Entfernung des Sedimentrestes vom Hauptverteiler betragt genau wie 
die Distanz vom Nordbau zum Hauptverteiler 1200 m. Legt man ein mittleres Gefalle von l%o im sekun- 
daren Kanalnetz, sowie die ermittelten l,8%o im Hauptkanal zu Grunde, so benotigt man eine Wasser- 
spiegelhohe von mindestens 1 197,50 m ii. M. am Nordbau, urn diese Areale mit freiem Gefalle zu bewiis- 
sern. Andererseits konnten diese Flachen erst ab einer Wasserspiegelhohe von 1195,30 m ii. M. im 
Stauraum erreicht werden, so dafl sich diese Sedimente eindeutig einem jiingeren Stadium der Periode II 
bzw. einem alteren Stadium der Periode I zuordnen lassen. Gleichzeitig wird auch deutlich, daB Hoch- 
wasserabflusse in alien friiheren Perioden zuriick ins Wad! Dana gefuhrt worden sein miissen. 
Mit dem Bau der nach Norden gerichteten Hochwasserentlastung und der gleichzeitigen Abtrennung der 
nordlichen Bewasserungsflachen wurde auch die bislang notwendige Ableitung am Oberlauf des Wad! 
Gufayna iiberflussig. Der Flufi suchte sich sein altes Bett und wurde wieder zu einer potentiellen Gefahr 
fur den Hauptkanal. 

Um Schaden abzuwenden, wurde das Wadi mit Hilfe einer Ablenkmauer (Oberkante 1191,30 m ii. M.) 
in die Richtung der Hochwasserabflusse geleitet. Diese Zusammenlegung hatte eine regelmafiigere Was- 
serfiihrung zur Folge. Da es nahe lag, dieses Wasser an anderer Stelle zu nutzen, erfolgte spater die 
Errichtung der Anlage „al-Mabna" im Wadi Gufayna. 
Zwischen dem Bau der Hochwasserentlastung der Periode I und dem Bau von „al-Mabna" liegt aller- 



90 Brunner a.O. (s. o. Anm. 1), S. 76. 



92 ZUSAMMENFASSUNG DER EROEBNISSE 






dings eine groflere Zeitspanne (vgl. Kap. 3.2), wahrend der der Abflufi in mehreren Abschnitten (N 1/1 
bis N 1/4) Erosionsschaden an der Oase verursachte, Bereiche am Rande abtrennte und sich den heutigen 
Wadiverlauf schuf. Diese Tatsache deutet darauf hin, daB erst derartig negative Auswirkungen die Sabaer 
zum Bau der Bewasserungsanlage „al-Mabna" veranlaflt haben konnen. 
Im Prinzip sind mit der Errichtung von Gufayna drei Wirkungsbereiche geschaffen worden: 

1 . Verringerung der Erosion randlicher Oasengebiete 

2. Wirtschaftliche Nutzung der Hochwasserspitzen auf den Bewiisserungsgebieten um und ostlich von 
Marib 

3. Die planmafiige Nutzung des Abflusses, der iiber die Hochwasserentlastung des Nordbaus geleitet 

wurde. 
Mit diesem Steuerverfahren wurden mittels dreier Hauptkanale die nordostlichen Teile der Nordoase, 
das Gebiet bis zur westlichen Stadtmauer von Marib und die ostlichen Oasenteile bis zum heutigen Ort 
Husun am Ostrand der Oase versorgt (vgl. Taf. 1). Aufgrund der besonderen Anlage des Bauwerks in 
der schmalen Rinne der Hochwasserentlastung sind Stauraumsedimente, falls iiberhaupt jemals welche 
abgelagert wurden, natiirlich schon lange wieder erodiert. Die zwischen den Mauern des Bauwerks 
erhaltenen Sedimentreste miissen, da sie einen Kanal aufweisen (Sohlhohe 1 183,74 m ii. M.), der von 
einer Mauer fast rechtwinklig abgeschnitten wird, zu den alteren Ablagerungen des Hauptverteiler- 
systems gezahlt werden. 



3.4 DATIERUNG UND BETRIEBSDAUER DER SABAISCHEN WASSERKULTUR 

Nach AbschluB der Untersuchungen konnen die Sedimente unter Beriicksichtigung folgender Voraus- 
setzungen einer Zeitskala zugeordnet werden (vgl. Abb. 40). 

- Die Umrechnung der Sedimentmachtigkeiten, die den verschiedenen Betriebsperioden zugeordnet 
werden, in Zeitabstande erfolgt mit der Sedimentationsrate von 7 mm/a, die aufgrund der verschiede- 
nen Bestimmungsverfahren fur den westlichen Teil des Hauptverteilersystems der Nordoase abgeleitet 
wurde und auch fur das Kerngebiet der Siidoase einen hohen Plausibilitatsgrad besitzt (vgl. Kap. 2.1, 
2.5.5, 2.7 und 3.2). 

- Das jeweils machtigere Sedimentpaket wahrend einer Betriebsperiode wird als Hinweis auf eine 
Dominanz des zugehorigen Oasenteils angesehen; hier wird eine kontinuierliche Bewasserung wah- 
rend der gesamten Periode angenommen. Veranderungen an den Bauwerken wurden erst dann durch- 
gefiihrt, wenn auf diesem wichtigeren Oasenteil keine ausreichende Bewasserungsmoglichkeit mehr 
bestand. Fur das dunnere Paket des anderen Oasenteils kann eine vorzeitige Aufgabe des Bewasse- 
rungsbetriebes angenommen werden; in Frage kommt auch ein nicht kontinuierlicher Bewasserungs- 
betrieb, d. h. das zur Verfugung stehende Wasserdargebot reichte fur die Bewasserung der gesamten 
Flache des Oasenteils nicht aus und wurde jeweils unterschiedlichen Feldern zugefuhrt. so daii an den 
Aufnahmeorten der Sedimentprofile von den Einzelschichten keine ununterbrochene Folge reprasen- 
tiert wird. 

- Die den Beginn einer Betriebsperiode kennzeichnenden Um- oder Neubauarbcitcn schlagen sich durch 
entsprechende Veranderungen in den Sedimentprofilen nieder. Diese Profil-Veranderungen miissen in 
den Sedimenten beider Oasenteile sichtbar sein, wenn die Ableitungsanlagen ein sich gegenseitig 
bedingendes Funktionssystem bilden. Das beste Beispiel stellen die jiingsten Anlagen (Nordbau N 1 
und Sudbau S 1 mit dem Absperrdamm) dar. 

- Die Gesamt-Betriebsdauer der Oasen ergibt sich aus der Addition der Bctnchs/eitcn der jeweils 
dominierenden Oasenteile. Dabei wird angenommen, dall die Bewasserung direkt nach AbschluB der 
baulichen Veranderungen wieder aufgenommen wurde. 

- Um die sich ergebende relative Zeitskala sichcr einordnen /u konnen. ist es notwendig, das absolute 



NORDOASE 



SUDOASE 



ABLEITUHGS- 
•AUWERKE 






AIUIIUUCSfAUVEtU 



N1 



N2 



N3 



N3 



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(Veittetl.) 

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Ausfdlxcft oder cxtensi* 



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a. 






S2 H 
S2 



S3 



S4 



S5 



L|5J 



/ 



1000 2000 3000 m VOM SUDBAU 



Abb. 40. Zuordnung der Bauwerke und Sedimente (Die Abbildung un d die Einbindung der Bauwerke wurde mit freundlicher Unterstiitzung von Dipl.-Ing. 
M. Schaloske angefertigt, der in dem Forschungsvorhaben fiir die Bearbeitung der Bewasserungsanlagen zustandig war.) 



94 



ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE 




Datum eines Ereignisses zu kennen. Dazu kann der mit Hilfe einer Inschrift datierte Felddurchschnitt 
am Sudbau (510 v. Chr.) herangezogen werden. Dieser Zeitpunkt kennzeichnet die Inbetriebnahme 
der Anlage S 2 und der mit dieser durch den Absperrdamm verbundenen Anlage N 2. 
Unter Beriicksichtigung dieser Annahmen konnen die Sedimente einer absoluten Zeitskala zugeordnet 
werden. Die bekannten Ableitungsbauwerke zu Nord- und Sudoase wurden ebenfalls eingetragen. Dabei 
wurden die Entfernungen zwischen Ableitungsbauwerken und den jeweils nachstgelegenen Bewasse- 
rungsflachen sowie das Gefalle der Hauptkaniile berucksichtigt. 

Die sedimentologischen Untersuchungen ergeben, dafi schon Mitte des 3. vorchristlichen Jahrtausends 
die geregelte, kunstliche Bewasserung der Oase von Marib stattgefunden hat. Die perfekte Konstruktion 
des altesten bekannten Ableitungsbauwerkes S 6 lafit jedoch den SchluB zu, daB dies nicht den Beginn 
der Bewasserungskultur darstellt (vgl. Abb. 41). 



<./iy~',\\ 







^^^^3*f- 



Abb. 41 Prinzipskizze der Anlage S 6*'. 



So ist also mit mindestens einem oder zwei noch alteren, vermutlich von Sedimenten bedeckten, Bauwer- 
ken zu rechnen. Diese Vermutung lafit den Beginn der kunstlichen Bewasserung noch weiter in die 
Vergangenheit zuriickreichen, so dafi sehr wahrscheinlich schon am Ende des 4. Jahrtausends \. Chr. von 
der Bewasserungskultur auf der Oase von Marib gesprochen werden kann. 

Die Sedimentationspakete und die Bauwerke zeigen eine Gesamt-Betriehsd.uier von 3000 Jahren 
(2370 v. Chr. - 575 n.Chr.) an. Allerdings stammen die altesten untersuchten Sedimente aus dem 
19. Jh. v. Chr., d.h., dafi mit Hilfe der Bauanlage S 6 entferntere. weiter ostlich gelegene Flachen 
bewassert wurden, die allerdings bei den Sedimentuntersuchungen nicht crfafit werden konnten. 
Bei den Sedimenten der Nordoase stammen die altesten aufgeschlossenen Sedimente etwa aus der Zeit 
urn 1150 v. Chr. Die mit Hilfe der Anlage N 4 abgelagerten Sedimente konnten an keiner Stelle unter- 
sucht werden. Fur die Betriebsperiode III bis I ergiht sich cine klare Dominant der Nordoase. Die 
Sedimentpakete der Sudoase sind jeweils erheblich dunner. Dies dcuiei entwedei .ml jahnefiotelange 
Pausen im Bewasserungsbetrieb oder auf einen nicht kontinuierlichen Beirieb der ini Sedimentprofi] 
erfaliten Flache (und damit der ganzen Sudoase) hin. Die Umersuchungen der zur Sudoase fiihrenden 
Hauptzuleitungskanale haben ebenfalls ergeben, daft bei der Aufgabe der helroflencn Bauwerke S 3, 



y| Herberg a.O. (s.o. Anm. 62). 



URSACHEN FUR DEN VERFALL DER ANTIKEN WASSERKULTUR MARIB 95 



S 2 und S 1 noch eine ausreichende Hohe zu einer Fortsetzung des Bewasserungsbetriebes vorhanden 
war. 

Uber die mogliche Dominanz einzelner Oasenteile wahrend der alteren Betriebsperioden IV bis VI ist 
keine Aussage moglich, da die entsprechenden Sedimente auf der Nordoase nicht aufgeschlossen sind. 
Es sind dabei grundsatzlich zwei Annahmen moglich. Wahrend der Periode IV bis VI besaC die Siidoase 
im Bewasserungsbetrieb eine groBere Wertigkeit; die Uberreste der Ableitungsanlage S 6 und S 5 weisen 
deutlich darauf hin, dafi bereits zu Beginn des 2. Jahrtausends v. Chr. ein planmafliger Bewasserungs- 
betrieb in groBem Stil durchgefuhrt wurde. Das wiirde auch bedeuten, daB zum Zeitpunkt des Ubergangs 
von Periode IV zu Periode III eine Verlagerung des landwirtschaftlichen Mittelpunktes von der Siid- zur 
Nordoase erfolgte. 

Ebenso vorstellbar ist, daB wahrend der alteren Betriebsperioden (IV bis VI) beide Oasenteile (Nord- 
und Siidoase) eine gleichrangige Bedeutung besafien. Eine Bevorzugung einzelner Teilflachen, die sich 
in den starkeren Sedimentpaketen auBert, war bei der damaligen, wesentlich kleineren Gesamt-Bewasse- 
rungsflache nicht erforderlich. Erst durch die im Laufe der Entwicklung groBer werdende Flache muBte 
ein Oasenteil bevorzugt werden, da das Wasserdargebot dann nicht immer zur Versorgung aller Felder 
ausreichte. 

Aus dem Schema, respektive aus der Hohen-Abfolge der Bauwerke wird deutlich, daB die Anlage N 3 
(Schwellenhohe H1189,8mii.M.) wahrscheinlich nicht direkt der Anlage N 4 (Schwellenhohe H = 
1181,6 mii.M.) folgte. 

Die ungewohnlich groBe Hohendifferenz kann dadurch ausgeglichen worden sein, daB wahrend der 
Betriebsperiode IV die Anlage N 4 mit einer um etwa 2-2,5 m erhohten Schwelle betrieben wurde. Die 
genauere Untersuchung von N 4 92 laBt allerdings Zweifel an dieser Erklarung aufkommen. Viel wahr- 
scheinlicher ist die Existenz eines weiteren Ableitungsbauwerkes N 3', welches wahrend der Periode IV 
gemeinsam mit S 4 betrieben wurde. Als Zeitpunkt fur die Inbetriebnahme von N 3' kommt also der 
Anfang der Periode IV in Frage. Moglich ist aber auch, daB das Bauwerk N 3' mit einem Ereignis, 
auf welches die Veranderungen in dem zu S 4 gehorenden Sedimentpaket hinweisen, wahrend der 



Periode IV in Verbindung zu bringen ist. 



3.5 URSACHEN FUR DEN VERFALL DER ANTIKEN WASSERKULTUR MARIB 

Die Forschungsergebnisse lassen konkrete Aussagen dariiber zu, ob der endgultige Verfall der antiken 
Oasenkultur Marib auf die (nicht mehr beherrschbaren) Einfliisse natiirlicher Ressourcen oder auf tech- 
nologist bedingte Probleme ursachlich zuriickzufiihren ist oder ob mittelbare, anthropogene Einfliisse 
die Ursache fur den Verfall der Bewasserungskultur waren. 

So konnen irreparable Veranderungen oder Schaden im Funktionsablauf (Ankunft des Sayl - Aufstau 
mit Hilfe des Dammes - Ableitung liber die Bauwerke auf die Oase - Bewasserung der Felder und Auf- 
sedimentation - Anbau der Kulturpflanzen) durch 

a) systemimmanente Prozesse 

b) plotzlich auftretende auBere geogene Ereignisse (z. B. Erdbeben) 

c) anthropogen bedingte organisatorische Fehler 
erfolgen. 



92 Herberg a.O. (s. o. Anm. 62) 



96 ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE 



Zu a) 

Der Ausfall einer Regenzeit und das Ausbleiben des Sayl bedeuteten fur die Sabaer gleichzeitig den Ver- 

lust eines GroBteils der Ernte und damit Einschrankungen des Nahrungsmittelangebots. Diese Verknap- 

pung war jedoch sicherlich nicht die Norm. 

In der Regel konnen, auf Grund ahnlicher klimatischer Voraussetzungen, damals wie heute zwei Regen- 

zeiten angenommen werden, so daB die Aufgabe der Oase wegen mangelnden Wasserdargebotes unwahr- 

scheinlich ist. 

Alle wasserwirtschaftlichen und wasserbaulichen Planungen und Bauwerksgestaltungen oder -verande- 

rungen wurden wahrend der gesamten Zeit, also auch in der letzten Bewasserungsperiode, durch die 

bewasserungs- und sedimentationsbedingte, topographische Erhohung der Nordoase notwendig. 

Damit stellt sich die Frage, ob jene Erhohung letztendlich Stau-Bauwerksdimensionen erforderte, die in 

Anbetracht der hier wirksamen naturbedingten Einfliisse und der zu dieser Zeit bestehenden technologi- 

schen Moglichkeiten nicht mehr realisierbar oder erhaltbar waren. 

Betrachtet man diese Fragestellung allein aus naturwissenschaftlich-technologischer Sicht, so muB man 

das moglicherweise fur den Verfall ursachliche Objekt, das Staubauwerk (-Daram) Marib, in den 

Betrachtungsmittelpunkt stellen, weil nur hier eine solche Problematik relevant werden konnte. 

Die zu untersuchende Fragestellung gliedert sich somit in zwei Bereiche: 

(1) War das Staubauwerk (-Damm) Marib der Periode I langfristig zu erhalten, urn einen zielgerechten 
Bewasserungsbetrieb zu gewahrleisten oder 

(2) war aufgrund der Oasenerhbhung (Aufsedimentierung) eine mit technologischen Problemen behaf- 
tete Erhohung des Staubauwerkes notwendig, die zur Einstellung des Bewasserungsbetriebes und 
damit zur Aufgabe der Oase fuhrte. 

Zu(l) 

Es kann angenommen werden, daB die massiven Konstruktionen des Nord- und Siidbaus keine relevanten 
Probleme hinsichtlich ihrer funktionalen Erhaltung aufgeworfen haben. 

Man darf aufgrund einer Analyse der heute noch vorhandenen Bauwerkssubstanzen annehmen". daB 
an den Massivbauwerken nicht nur funktionelle, sondern auch zerstorungsbedingte Unterhaltungs- und 
Instandsetzungsarbeiten vorgenommen worden sind. Solche Zerstorungen haben jedoch nie - und das 
zeigt auch der Zustand der rezent vorhandenen Uberreste - zu existenzbedrohenden Problemen gefuhrt. 
Man kann sogar feststellen, daB der Nord- und der Siidbau heute noch funktionsfahig sind, sieht man 
von unwesentlichen, wahrscheinlich anthropogen verursachten Details ab. 

Die historischen Versagungsursachen des Funktionssystems ..Staubauwerk Marib" der letzten Bewasse- 
rungsperiode I beziehen sich also ausschlieBlich auf den Bereich des groBen Erd-Absperrdamms. 
Der Dammausbau als einfache Erdschiittung ohne besondere Dichtung mit einer Permeabilitat von 
5 cm/d mag auch zu hydraulischen Grundbriichen gefuhrt haben. Der wahrscheinlich auch durch eine 
Steinstickung befestigte luftseitige BoschungsfuB, die Dammhohe und die hohe Aufsedimentierung im 
dammnahen Stauraumbereich lassen die Wahrscheinlichkeit eines solchen Grundbruches jedoch als 
gering erscheinen. 

Problematischer sind die Sicker- (Potential-)Stromungen im Bereich der baukonstruktiven Verbindung 
Siidbau - Erddamm. Man darf als sicher annehmen, daB hier Abdichtungsprobleme bestanden haben 
(z. B. senkrecht verlaufende FelsriB-Fuge im Tosbecken des Siidbaus, vgl. Taf. 2b). Dieses Phanomen 



93 J. Schmidi. Baugeschichtlichc Unlersuchungcn an \,, h.i.ilogisehe Bcrichlc aus dem Yemen I. Mainz 

den Bauanlagen des groflen Dammcs von Marih. in 1982, 3, 9-20. 



URSACHEN FUR DEN VERFALL DER ANTIKEN WASSERKULTUR MARIB 97 

der Sickerstromungen spiegelt sich vermutlich in der bei GLASER 94 uberlieferten Sage von der am 

DammanschluB nagenden Ratte wider. 

Dennoch sind Dammbruche durch Diskordanzen in den Stauraumsedimenten dokumentiert. Hierbei han- 

delt es sich aller Wahrscheinlichkeit nach um die Auswirkungen von Hochwasserereignissen. 

All diese Problembereiche sowie die damit moglicherweise verbundenen Dammbruche haben jedoch zu 

keiner Zeit die Existenz des Funktionssystems in Frage stellen konnen. Es war auch in dieser Spatperiode 

zweifelsohne kein technisches und logisches Problem, derartige Schaden zu sanieren. Diesbeziigliche 

Erfahrungen haben in reichem MaBe bestanden. Die Probleme der Erhaltung des Staubauwerks Marib 

und damit die Aufrechterhaltung der Bewasserungskultur der Periode I waren also sicherlich nicht die 

Ursache fur die Aufgabe und den Verfall der Bewasserungskultur um Marib. 

Zu (2) 

Auch die sukzessive Aufhohung der Nordoase und die damit verbundenen technologisch-wasserbau- 
lichen Konsequenzen konnen nicht als Ursache fur die Aufgabe der Bewasserungskultur gelten. Auf 
Grand der hydraulischen Bedingungen hatte der Bewasserangsbetrieb der Nordoase noch etwa 300 Jahre 
langer aufrechterhalten werden konnen, ohne das Hauptstaubauwerk erhohen oder verandern zu miissen. 
Das vorhandene Wasserspiegelgefalle vom Nordbau bis zum Hauptverteilerbauwerk auf der Nordoase 
hatte ohne hydraulisch relevante Bewasserangs- (AbfluB-)EinbuBe auf l,2%o aufgebaut werden konnen. 
Es ware also zur Bewasserangsfortsetzung lediglich eine Erhohung des Hauptverteilerbauwerkes und des 
Hauptzuleitungskanals notwendig gewesen. 

Obwohl die Bewasserungsmethoden im Laufe der Zeit nicht verandert wurden, unterliegen die Korn- 
groBenzusammensetzungen der mitgefiihrten Sedimente groBen Schwankungen. So sind auf der generell 
grobkornigen Siidoase (die starke Sandschiittung wurde vermutlich durch den Standort des Siidbaus 
unmittelbar am Stromstrich begiinstigt) Sandgehalte von 50-60% am Ende einer Bewasserungsperiode 
iiblich. Derartige Sedimente besitzen nur noch einen pflanzennutzbaren Wassergehalt von 8-10% oder 
80-100 mm pro 1 m Bodentiefe. 

Demgegeniiber stehen die lehmigen und sandigen Schluffe der beginnenden und mittleren Perioden, mit 
einem pflanzennutzbaren Wassergehalt von 18-20% . Da Kulturpflanzen mindestens 300 mm Wasser pro 
Vegetationsperiode benotigen, wird aus den oben genannten Zahlen ersichtlich, daB die Pflanzen am 
Ende einer Periode auf der Siidoase kaum Ertrag brachten bzw. verdorrten, obwohl sich am Bewasse- 
rungsverfahren nichts geandert hatte. 

In den friihen Perioden VI bis III besaBen diese abschlieBenden Ablagerungen nur eine relativ geringe 
Machtigkeit. Die jeweils folgende Erhohung des Dammes und der Ableitungsbauwerke verursachte eine 
schnelle Riickkehr zu normalen Verhaltnissen. Dies anderte sich wahrend der Periode II. Don ist die 
oberste Bank mindestens 140 cm stark und weist einen Sandgehalt von 56% auf. Trotz des damit verbun- 
denen geringen pflanzenverfugbaren Wassergehaltes und der negativen Auswirkungen auf den Pflanzen- 
wuchs ist die gesamte Bank ackerbaulich bearbeitet. 

Die zwangslaufig nur geringen Enrage, die sich ungeachtet der enormen Arbeit einstellen, konnten ein 
Grand fur die wesentlich friihere Aufgabe der Siidoase (wahrend der Periode II) im Vergleich zur Nord- 
oase gewesen sein. Denn auf der anderen Wadiseite waren bei noch feinkornigeren Sedimenten und 
hoherer nutzbarer Feldkapazitat mit gleichem Arbeitsaufwand gute bis sehr gute Ernten zu erzielen. 
Mit der Erstellung des letzten Dammes und der zugehorigen Ableitungsbauwerke wurde die Siidoase 
wieder bewassert. Auf anfiingliche Schluffablagerangen (1U) folgten schon nach 20 cm (rand 30 Jahren) 
wieder stark sandige Sedimente, deren Sandgehalt von 50 iiber 72 auf 87% stiegen. Generell sind Boden 
mit hohem Sandgehalt, wie in diesem Fall iiber 85%, landwirtschaftlich zu nutzen. Jedoch bedarf ein 



94 Glaser a.O. (s. o. Anm. 54). 



98 ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE 

fast reiner Sandboden wegen seiner fur Pflanzen geringen nutzbaren Speicherfeuchte (6%) einer regel- 

mafiigen Bewasserung. 

Diese Bedingung ist jedoch in Marib nicht zu erfullen. Dort muB mit einem einmaligen Einstau eine 

fur eine Vegetationsperiode der Pflanzen ausreichende Wassermenge eingebracht werden. Selbst eine 

Erhohung der aufgebrachten Wassermenge verbessert die Situation nicht, da der geringe nutzbare Poren- 

raum schnell gefullt ist und der iiberschussige Rest, der nicht entgegen der Schwerkraft gehalten werden 

kann, innerhalb kurzer Zeit als Sickerwasser dem Grundwasser zustrebt. 

Als Folge vertrocknen die bislang angebauten Kulturpflanzen trotz einer ausreichend erscheinenden 

Bewiisserungsgabe und eine befriedigende Ernte kommt nicht mehr zustande. Dieses Phanomen wird 

letztlich zur vorzeitigen Aufgabe der westlichen Sudoase gefiihrt haben, da der Zusammenhang zwischen 

Sedimentschiittung und Feldkapazitat von den Betreibern wahrscheinlich nicht erkannt wurde. 

Auch die ca. 300 Jahre ranger kultivierte Nordoase zeigt im hochsten Niveau ahnliche Symptome. Die 

letzten im Hauptverteiler der Periode I abgelagerten Sedimente, bei denen Erosion weitgehend aus- 

geschlossen werden kann, besitzen eine Machtigkeit von 1 10 cm und einen Sandanteil von rund 70%. 

Da im Hauptverteiler keine Sedirnentriickhaltevorrichtungen bekannt sind, kann nach heutigem Erkennt- 

nisstand vorausgesetzt werden. dafi die Sedimentfracht des Hauptkanals nahezu unverandert durch den 

Hauptverteiler auf die Feldflachen transportiert wurde. 

Daher mufi auch fur die Nordoase davon ausgegangen werden, dafi letztlich trotz aller Bemiihungen 

keine effiziente Landwirtschaft mehr moglich war. Obwohl mit den bestehenden Bauwerken die Fort- 

setzung der Bewasserung urn rund 300 weitere Jahre technisch realisierbar gewesen ware, hatte die Oase 

aufgrund der Sedimentzusammensetzung keinen Ertrag mehr erwirtschaftet, so dafi die Aufgabe nur 

konsequent war. Die Sedimentablagerungen. die in friihester Zeit die Grundlage der Bewasserungskultur 

in der unfruchtbaren Landschaft bildeten und eine geplante ackerbauliche Nutzung erst ermoglichten, 

fuhrten also auch zur Aufgabe. 

Das bedeutet aber gleichzeitig, dafi alle anderen Erklarungen fur den Niedergang des sabaischen Staates 

wie z. B. Dammbruch, fehlende Staatsfmanzen o. a. nur in Verbindung mit dem natiirlichen Versagen 

der beiden Oasenhalften zu sehen sind. 

Die Frage, warum sich die Korngrofienverteilung der abgelagerten Sedimente im Laufe der Zeit langsam 

aber stetig von der Schluff- in die Sandfraktion verschiebt, kann nur mit Vorgangen im Einzugsgebiet 

erklart werden, da sich die Situation vor Ort nicht gewandelt hat. Vermutlich ist die Ursache in einer 

starkeren Hebung des Yemenitischen Hochlandes zu sehen. Denkbar ist auch eine zunehmende Ariditat 

des Klimas, was die physikalische Verwitterung begiinstigte und den Einflufi der chemischen Verwitte- 

rung zuriickdrangte. 

Fur die Zeit um 3500 v. Chr. werden im gesamten nordafrikanischen Raum und im Orient wesentlieh 

feuchtere Klimabedingungen angenommen (vgl. Kap. 1.4.4.2). die kontinuierlich in das aktuelle Klima 

ubergingen. 

In beiden Fallen (Hebung und Ariditalszunahme) entsteht mehr grobes Material, das vom Wadi abtrans- 

portiert wird und den bei der Dammerhohung neu geschaffenen Retentionsraum beschleunigt auffullt. 

sowie nach der Ablagerung auf den Oasen zur Unfruchtbarkeit des Bodens trotz regelmafiiger aber ledig- 

lich einmaliger Bewasserung fiihrt. 

Zu b) 

Der Erddamm, dessen Ausrichtung alle tektonisch aktiven Linien schneidet. war mit grollcr Sicherheit 
der Gefahr eines Dammbruchs als Folge eines Erdbebens ausgesetzt. Die Wahrscheinlichkeit eines 
Dammbruches bei einem Hochwasserercignis war jedoch wesentlieh groller. Diskordanzen in den Stau- 
raumsedimenten und Inschriften beweisen, dafi Dammbruche durch Hochwasser den Betreibern genauso 
wie die Beseitigung der Schiiden vertraut gewesen waren. Daher kiinnen Damnibruche keincswegs als 
alleinige Griinde fiir die Aufgabe der Oase gcltcn. 



URSACHEN FUR DEN VERFALL DER ANTIKEN WASSERKULTUR MARIB 99 

Zu c) 

Die Ursache fur die Aufgabe der Oase kann zusatzlich in dem Verfall oder der Dezentralisierung des 

Staats- und Wirtschaftswesens liegen oder davon begiinstigt werden. Der Niedergang der Bewasserungs- 

kultur kann in den verschiedensten externen und internen Geschehen begrundet sein. 

Aus diesen Resultaten laflt sich der Schlufi ableiten, dafl weder ausschlieBlich nariirliche noch unmittelbar 

anthropogene Einfliisse, die sich auf den technologischen Bereich beziehen, fur die Aufgabe und den 

Verfall der Bewasserungskultur um Marib ursachlich waren. 

Zusammenfassend kommen nur die langsame, geogen oder klimatisch bedingte und fur die Betreiber 

wahrscheinlich nicht nachzuvollziehende Verschlechterung der Ertragslage bis hin zur volligen Un- 

fruchtbarkeit des Bodens trotz regelmaBiger Bewasserung und der eventuell damit zusammenhangende 

Verfall des Staatswesens, z. B. mangels Staatseinnahmen, der aber auch fur sich betrachtet eine hin- 

reichende Erklarung bietet, als mafigebliche Ursache fur die Aufgabe der Oasennutzung in Frage. 

Wenn auch der im Koran zitierte Dammbruch haufig als Ursache fur den Verfall der sabaischen Kultur 

angesehen wurde, so mufl diese Erklarung als falsch bezeichnet werden. Diese Katastrophe kann besten- 

falls im Zusammenhang mit der Tatsache, daB der Damm nicht mehr wiedererrichtet wurde, „als den 

Verfall auslosendes Ereignis" beschrieben werden. Die Staatsfiihrung sah keine Notwendigkeit, den 

erforderlichen Wiederaufbau zu vollziehen, wie es vorher oft geschehen war, oder sie war dazu aus den 

unterschiedlichsten Griinden nicht mehr in der Lage. 

Da die natiirlichen Bedingungen fur alle am FuCe der ostlichen Gebirgshange an der alten Weihrauch- 

straite gelegenen Oasen dieselben waren, ist der Niedergang dieser WelthandelsstraBe des Altertums mit 

der schlechten landwirtschaftlichen Ertragslage plausibel zu erklaren. Die Zerstrittenheit der verschiede- 

nen Staaten und Kampfe mit fremden Invasoren mogen den Verfall zusatzlich beschleunigt und die Ver- 

lagerung des Weihrauchtransportes vom Kamel auf das Schiff erst notwendig gemacht haben. 




Tafeln 1-10 




UBERBLICK UBER DIE FUNKTIONSSYSTEME DER 
BEWASSERUNGSKULTUR MARIB 



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Luftbild der Oase von Marib. 



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Fundament des alteren Siidbaues S 3, 
im Hintergrund Siidbau S 1. 



b. FelsriB im Tosbecken Sudbau S 1. 




Bruchslufe des Gabal Balaq al-Qibll am Steilabfall /inn Becken del nincrarabischen 
Wiiste. 




(I Heutiges Marib (Ansichl dca fella vom Wadi) 




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SEISMISCHE MESSPUNKTE 


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STROMSTRICH SITUATION II 


O N4.N5.S6 


BEWASSERUNGSBAUWERKE DER 


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STROMSTRICH SITUATION III 




FRUHEN PERIODEN 




HOHENUNIEN 








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HAUPTVERTEILER 






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BRUNNEN 






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STROMSTRICH SITUATION 1 




MaSstab 1 : 30 000 



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Topographische Karte des Oasenuntergrundes der westlichen Nordoase. 



TAFEL 4 




a. Terrassenfeldcr im Hochland. 







b. Beim Erdbeben 1982 zerstortes Haus in Manb 

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c. Schnitatelle zweier tektoni«chei St6ni 



ngssysteme 





b. Stauraumsedimente am Damm. In der Bildmitte ist diagonal die Steinstickung der wasser- 
seitigen Dammoberflache wahrend der Periode I zu erkennen. 





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a. Geschichtete Stauraumsedimente mit zyklischer Rotfarbung. 



c. Kleinrippeln in einem schluffigen Kanalsediment. 



TAFEL 6 




a. Der westliche Oasenteil, aufgenommen VOIB Gibal Das al-Hasab, 




1-9 sroiUNiPROi in 
VI radiocarbon™™ N 



h. Lagc ik-r Sedimentprofile und Radiocarbonproben 





-> #--1 •*+-* 







a. Profil P 1: rotliche Sedimente des „al-Mabna"-Systems uberlagern die alteren Hauptver- 
teiler-Sedimente (siehe Markierung). 





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b. Profil P 3: Oasenbasis mit Weehsellagerung: Kies - Oasensediment 
(unlere Bewasserungsterrasse). 




c. Profil P 5: helle Kalkanreicherungen um die Schichtfugen. 



TAFEL 8 




a. Sandige Ablagerungen im Hauptverteiler. 



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c. Subsiiiuicrtcr Baum mi Oasensediment, 



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d Gradierte Sedimentschichtcn in dei Nonioase 





b. Kalksteine an der Absperrung des Wadi Gufayna. 






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a. Trockenrisse mit Prismenbildungen an der Oberflache der Nordoase. 



c. Kalkgerolle auf Basalt als Beweis fur Wadiverlauf. 




ABSPEHR- UND ABLENKMAUERN 

PROFIL 3 
=: KANALREST 



WADI GUFAYNA 

VERLAUF DES WADl GUFAYNA 

NACH ABSPERRUNG IM OBERLAUF 

OASENBEGRENZUNG 

Bntstehung tics W;uii Oufsyna. 



WADI GUFAYNA WAHREND DER 
BEWASSERUNGSPERIODE 1 



N 1 / 1 - N 1 / L EROSIONSSTADIEN 



MaBstab 1 30000 



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