Projekt Tayma
Nachfolgende können Sie sich über die bisherigen Ergebnisse aus den Bereichen
- Paläohydrologie und Siedlungsgeschichte
- Hydrogeologie
- Wasserressource
- Hydrologie des Sabkha-Einzugsgebietes
- Landwirtschaftliches System des Compound A und
- Hochwassergefährdung
informieren.
- Paläohydrologie und Siedlungsgeschichte
Die Oase Tayma ist im ansonsten hyperariden Nordwesten der Arabischen Halbinsel an einem hydrologischen Gunststandort gelegen, der durch das Vorhandensein artesisch gespannten Grundwassers gekennzeichnet ist (Abb. 1). Möglicherweise führte das Ende der mittelholozänen Feuchtephase etwa 5,000 BP (Mayewski et al. 2009, Steinhilber et al. 2009, Bar-Matthews - Ayalon 2011) auch in Nordwestarabien zur Entwicklung erster Oasen (Gebel - Mahasneh 2012).
Abb. 1: Übersichtskarte der Oase Tayma.
Bisher wird davon ausgegangen, dass sich dieser Transformationsprozess vor Allem in Südosten der Arabischen Halbinsel vollzog (Häser 2000). Der Ursprung der Oase Tayma konnte allerdings bisher aufgrund der andauernden Besiedlung und der daraus resultierenden stetigen Überprägung nicht mit Sicherheit nachgewiesen werden. Der älteste Teil der Stadtmauer wird bisher in das späte 3./ frühe 2. Jt. v. Chr. (späte Frühbronze-/ frühe Mittelbronzezeit) datiert. Für die Zeit nach der mittelholozänen Feuchteperiode, die mit steigenden Temperaturen und mit einer raschen Aridisierung zu Ende ging, wird ein linear-temporärer Klimagradient bis in die heutige hyper-aride Phase angenommen. Gegenstand des Projektes ist die Rekonstruktion der Hydrologie im Umfeld der Oase, sowie deren Wasserbewirtschaftungsstrategien in diesem Zeitraum.
- Hydrogeologie
Hydrogeologie
Nach dem Ende der mittelholozänen Feuchtphase trocknete der ehemals perennierende (bzw. periodische) See aus. Vermutlich haben sich hierdurch die Standortbedingungen signifikant verändert, da die nördlich gelegenen Areale der heutigen Oase, in denen sich lakustrine Feinsedimente abgelagert hatten, nunmehr trotz eines geringen Salzgehaltes landwirtschaftlich nutzbar geworden sein könnten und mit Grundwasser des oberflächennahen Aquifers über Freispiegelleitungen bewässert werden konnten. In den vorangegangenen Kampagnen konnte die Vermutung eines artesisch gespannten Aquifers, der im Umfeld der Oase infolge tektonischer Bruchzonen bis in oberflächennahe Schichten vordringen kann, bestätigt werden (Abb. 2, Wellbrock et al., im Druck). Zweifelslos ist die verlässliche Verfügbarkeit von Grundwasser ursächlich für die Entwicklung und das Fortbestehen der Oase an diesem Standort.
Auf Basis des hydro-geologischen Modells ist ein Grundwasserzustrom in den Paläo-See, dessen Wasserstand im Frühholozän mindestens 811,5 m üNN erreichte, nicht auszuschließen. Ebenso ist das Einsickern des salzhaltigen Seewassers in den Grundwasserleiter denkbar (Salzwasserintrusion). So deutet die morphologisch ansonsten kaum ausgeprägte Verwerfung an der nördlichen Flanke der Sabkha (Schichtstufen) Klüfte im Untergrund an, die ein konzentriertes Eindringen von Oberflächenwasser in den Untergrund ermöglichen könnten.
Abb. 2: Hydrogeologisches Modell.
Festzustellen ist heute ein nach Norden abfallender, oberer Grundwasserleiter, welcher von etwa 814 m üNN im Bereich der Ruine (Qraya), über 805 m ü NN in der heutigen Oase bis auf etwa 801 m üNN im Bereich der Sabkha verläuft. Die Gründe hierfür werden im tektonisch gestörten Untergrund und in den hohen Evaporationsraten des im Kapillarsaum der Sabkha-Sedimente aufsteigenden Grundwassers vermutet. Letztere führen indes zu einer fortwährenden Anreicherung weiterer Salzminerale in der Sabkha. Trotz intensiver Förderung von Grundwasser mittels Motorpumpen seit Mitte des 20. Jh. sind in der Oase noch heute an einigen Standorten Grundwasserflurabstände von wenigen Dezimetern zu beobachten.
- Wasserressource
In der Oase wurden bisher 83 meist historische Brunnen dokumentiert, von denen noch 36 wasserführend sind (Abb. 3). Die Nutzung episodisch (am Ausgang des Chalkolithikum möglicherweise noch periodisch) auftretenden Oberflächenabflusses, wie es aus Jawa (Helms 1981) oder der Negev (Avner 2002) für die Bronzezeit bekannt ist, ließ sich für Tayma bisher lediglich vermuten. Ein Erddamm in einem Wadi nordwestlich der heutigen Oase wurde 2011 bei Arbeiten an einer Öl-Pipeline zerstört, bevor er näher untersucht werden konnte. Auch die Anwendung von Grundwassergalerien (Qanate) können nicht zuletzt aufgrund der Topografie ausgeschlossen werden. Ohnehin sind Qanate in NW-Arabien lediglich in Al-Ula bekannt, die möglicherweise bis in die lyhanische Periode zurückreichen (Nasif 1983) und in der Levante aus römischer Zeit (Lightfoot 1997, Lightfoot 2000) identifiziert worden.
Abb. 3: Brunnen in der Oase.
Abb. 4: Geoelektrisches Tomogramm.
Der Aufschluss einer zentral in der Ruine gelegenen Senke (Compound E) belegt das Vorhandensein einer tektonischen Bruchzone, die deckungsgleich mit tiefreichenden niedrigen Bodenwiderstandswerten der geoelektrischen Tomogramme ist (Abb. 4). Im Zusammenhang mit dem im benachbarten Compound C durch Grabungen an der Stadtmauer nachgewiesenen Grundwasserniveau (Intilia 2010: 109-16; im Druck a), wird daher diese Senke als Quellteich angesprochen, der die Entwicklung einer Siedlung in der Frühzeit begünstigt haben könnte, da Wasser ohne die Notwendigkeit einer Fassung verfügbar gewesen wäre. Pollenanalysen aus dem Profil des Aufschlusses, die möglicherweise Aussage über die limnologische Stratigrafie der Senke hätte geben können, blieben ohne Befund. Die Analyse der mineralischen Zusammensetzung der einzelnen Bodenschichten zeigte keine signifikanten Unterschiede. Das Ziel einer Umweltrekonstruktion anhand des Bodenaufschlusses in der Senke von Compound E konnte daher nicht erreicht werden.
Weiterhin offen ist die Wasserversorgung der Bevölkerung im schwerpunktmäßig zu Wohnzwecken genutzten Areal F, das intensiv vom archäologischen Projektpartner untersucht wird. Aufgrund des Fehlens jeglicher Einrichtungen zur Speicherung von Niederschlagswasser, muss – ähnlich wie im Fall des weiter nördlich gelegenen Tempels – von einzelnen Brunnen ausgegangen werden. - Hydrologie des Sabkha-Einzugsgebietes
Abb. 5: Einzugsgebiet der Sabkha.
Für ein besseres Verständnis der hydrologischen Randbedingungen wurden im Umfeld der Oase hydrologische Felduntersuchungen (Infiltrationstests und Beregnungsversuche) durchgeführt, um einerseits die Abflussbildung nach episodisch auftretenden Niederschlagsereignissen und andererseits die Grundwasserneubildung beurteilen zu können (Abb. 5).
Die im Rahmen dieser Arbeiten für das gesamte Einzugsgebiet der Sabkha (etwa 660 km²) erhobenen Daten erlauben die Validierung des bisherigen hydrologischen Modells (Engel et al. 2012; Wellbrock et al. 2011) anhand einer detaillierten Niederschlags-Abfluss-Simulation. - Hochwassergefährdung
Abb. 8: Durch Sturzfluten gefährdeter Bereich.
Der zentrale Siedlungsbereich des historischen Tayma war insbesondere auf der westlichen Seite von einem benachbarten Wadi gefährdet (Abb. 8). Ein Versagen der sog. äußeren Stadtmauer (westlich Compound C) kann, entgegen früherer Vermutungen, ausgeschlossen werden. In der entsprechenden Bresche im Mauerverlauf konnte bei einer Sondage die Gründung der Stadtmauer identifiziert werden, die typologisch zu den ältesten Mauerabschnitten passt. Hierbei handelt es sich also vermutlich nicht um eine Reparaturphase, so dass ein Durchbruch des Wadis in dieser Bresche ausgeschlossen wird.
Denkbar ist die Nutzung des vor der inneren Stadtmauer verlaufenden ´Grabens´ als Speicher der periodisch/ episodisch auftretenden Sturzfluten. Dieser Speicher könnte aufgrund des Sohlniveaus zusätzlich durch Grundwasser gespeist worden und somit ganzjährig wasserführend gewesen sein (Hypothese). Die innerhalb der inneren Stadtmauer gelegenen Sedimentationsschichten können die Folge einer Sturzflut sein, die unterwasserseitig durch Verklausungen in ihrem Abfluss behindert worden ist (Rückstau).
