Geowissenschaftliche Madeira Exkursion

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Tag 8, 19. März 2019: Weg der 25 Quellen und Paul da Serra

von Oxana Befous und Theo Piet Lehmann

Paul da Serra Hochebene mit Treffpunkten (verändert nach https://www.google.de/maps/)

Am 8. Exkursionstag, dem 19.03.2019, versammelte sich die Gruppe bei bedecktem Himmel und 8 °C Lufttemperatur um 09:15 am Parkplatz zur Levadawanderung zu den 25 Quellen (N 32.75521° W 017.13376°) am Westrand der Hochebene Paul da Serra im Westen der Insel Madeira. Levadas, künstliche Wasserläufe, die Wasser aus dem niederschlagsreicheren Norden in den niederschlagsärmeren Süden transportieren, sind auf Madeira bei Wanderern beliebt, da sie mit Wegen zur Säuberung und Instandhaltung versehen sind und daher weite Strecken an ihnen zurückgelegt werden können. Früher diente das Wasser aus den Levadas vor allem zur Bewässerung zahlreicher Agrarflächen, heute auch dem Antrieb von Turbinen innerhalb von Wasserkraftwerken zur Stromerzeugung. Insgesamt weisen die Levadas der Insel eine Strecke von 2150 Kilometern auf.

Die erste Etappe vom Parkplatz auf 1230 Metern nach Rabaçal wurde auf einer kleinen Straße zurückgelegt, die als Wanderweg mitgenutzt wird. Nach einigen hundert Metern auf dem Wanderweg wurde die erste Wasserprobe des Tages (MAD-05) (N 32.75354° W 017.12912°) aus einem kleinen Fluss, der den Wanderweg in 1189 Metern Höhe kreuzt, genommen. Das mitgeführte Wasser stammt aus der Paul da Serra, die sich wenige hundert Meter im Osten des Probennahmeortes erstreckt. Aufgrund des kurzen Transportwegs ist die gemessene Leitfähigkeit, die die Anzahl der gelösten Stoffe im Wasser repräsentiert, mit 56 µS/cm im Vergleich zu anderen Proben sehr gering.

(Messwerte: pH: 7,654, Temperatur: 8,0 °C, Leitfähigkeit: 56 µS/cm, Sauerstoffkonz.: 10,70 mg/L, Sauerstoffsättigung: 103,00 %, Alkalinität: 253,4 µmol/L)

Nach einigen weiteren hundert Metern wurde ein Straßenaufschluss mit einem gut aufgeschlossenen Bodenprofil entdeckt, an welchem der Allophantest, der in dem Vortrag der Studentin Yeliz Akkul vorgestellt wurde, durchgeführt werden konnte. Der Test dient dem Nachweis von Allophan, einem Schichtsilikat, das unter anderem bei der Verwitterung von Vulkangesteinen und vulkanischen Gläsern entsteht und damit auf den Bodentyp Andosol (Vulkanascheboden) hindeutet. Für den Test werden die Horizonte getrennt (in diesem Fall war nur ein Horizont vorhanden) und je eine geringe Menge der Probe auf ein Filterpapier gegeben. Anschließend werden einige Tropfen Natriumflourid versetzt mit Phenolphthalein auf die Probe gegeben. Nach einigen Minuten kann bei Vorhandensein von Allophan eine Rot-/Violettfärbung der Probe und des Filterpapiers beobachtet werden. Dabei reagiert das Natriumflourid mit den OH-Gruppen des Allophans, was einen Farbumschlag des Phenolphtaleins (Indikator für Basen) von farblos nach rot/violett bewirkt. In unserem Versuch kam es tatsächlich zu dem erwarteten Farbumschlag, der unsere Vermutung, dass es sich um einen Andosol handelt, bestätigte.

Von der Berghütte in Rabaçal aus wurde die Route zu den 25 Fontes gewählt, die auf schmalen Wanderwegen entlang der Levadas durch den berühmten Lorbeerwald Madeiras führt, der auf 300-1300 Metern wächst und zahlreichen Tieren, wie dem Madeira-Buchfinken Schutz bietet. Auch für den Wasserhaushalt Madeiras spielt der Wald eine wichtige Rolle, da an den Bäumen der oftmals dichte Nebel kondensiert, als Wasser an den Stämmen hinabläuft und auf diese Weise in den Boden und in das Grundwasser gelangt.

Die nächste Wasserprobe (MAD-06) (N 32.76250° W 017.13139°) wurde aus einem Bergbrunnen entnommen, der im Jahre 1970 erbaut wurde und von der Paul da Serra kommend einen Zufluss in einen der Levadas bietet.

(Messwerte: pH: 7,849, Temperatur: 8,2 °C, Leitfähigkeit: 86,54 µS/cm, Sauerstoffkonz.: 10,58 mg/L, Sauerstoffsättigung: 100,5 %, Alkalinität: 517,2 µmol/L)

Nach der Überquerung des Ribeira Grande mit Blick auf den Risco-Wasserfall wurde eine weitere Wasserbeprobung (MAD-07) (N 32.76149° W 017.12639°) durchgeführt. Zunächst wurde ein Sammelbecken eines schnell und eines langsam fließenden Levadas beprobt (a), anschließend dann die beiden Zuflüsse selbst. Hierbei konnte festgestellt werden, dass sich einige Messwerte deutlich unterschieden: Der langsam fließende Levada (Levada das 25 Fontes) (b), von den Wasserfällen der 25 Fontes gespeist und über eine weitere Strecke als der schnell fließende Levada (c) geflossen ist, weißt einen höheren pH-Wert, eine leicht höhere Sauerstoffsättigung und eine deutlich höhere Temperatur und Leitfähigkeit auf als der schnell fließende Levada. Die höheren Temperaturen könnten durch den Luftkontakt des Wassers im Wasserfall zustande kommen, die höhere Leitfähigkeit durch die längere Fließstrecke und die damit verbundene Möglichkeit, mehr Ionen aus dem Gestein zu lösen. Die höhere Temperatur und die langsamere Fließgeschwindigkeit bieten günstige Bedingungen für Algen, die an den Wänden der Levadas entdeckt werden können und die Sauerstoffkonzentration des Wassers durch Photosynthese erhöhen könnten.

(Messwerte: pH: 7,9, Temperatur: 8,2 °C, Leitfähigkeit: 65 µS/cm, Sauerstoffkonz.: 10,8 mg/L, Sauerstoffsättigung: 103 %, Alkalinität: 385,5 µmol/L)

Etwa 30 Meter vor dem Lagoa das 25 Fontes (See der 25 Quellen) wurde ein weiterer Bergbrunnen (MAD-08) (N 32.76550° W 017.12599°) beprobt, der ebenfalls durch schnelles Fließen an einer steilen Böschung herunter viel Luftkontakt und eine daraus resultierende hohe Temperatur aufwies. Der Bergbrunnen mündet in den langsam fließenden Levada das 25 Fontes aus der Probe MAD-07(b).

(Messwerte: pH: 7,87, Temperatur: 10,8 °C, Leitfähigkeit: 86,8 µS/cm, Sauerstoffkonz.: 10,03 mg/L, Sauerstoffsättigung: 100,6 %, Alkalinität: 589 µmol/L)

Die letzte Beprobung des Tages (MAD-09) (N 32.76530° W 017.12536°) fand am Ziel der Wanderung, dem Lagoa das 25 Fontes, statt, ein See, in welchen ein Hauptzufluss und viele Nebenzuflüsse in Form von etwa 30 Meter hohen Wasserfällen münden. Auch hier führt der hohe Luftkontakt zu einer hohen Wassertemperatur. Der See selbst speist ebenfalls den langsam fließenden Levada aus der Probe MAD-07(b).

(Messwerte: pH: 8,156, Temperatur: 10,2 °C, Leitfähigkeit: 94,1 µS/cm, Sauerstoffkonz.: 10,1 mg/L, Sauerstoffsättigung: 102,5 %, Alkalinität: 624,8 µmol/L)

Nach der Rückkehr zum Parkplatz wurde der zweite Treffpunkt des Tages angefahren. Dabei wurde die Paul da Serra Hochebene, die oberhalb des Lorbeerwaldes auf etwa 1500 Metern liegt, bei dichtem Nebel überquert. Die ehemals bewaldete Fläche dient heute als Standort von Windkraftanlagen und als Weidefläche für Nutztiere wie Schafe und Ziegen. Erneute Aufforstungsversuche konnten bei der Überquerung beobachtet werden.

Bei dem ersten Aufschluss (N 32.77215° W 017.12090°) handelt es sich um periglaziale Sedimente mit großen durch Frostsprengung entstandenen Gesteinsbruchstücken überlagert von einem Aa-Horizont (anmooriger Oberbodenhorizont) und einer Humusschicht. Das Vorhandensein von Frostsprengung schließt aus, dass es sich hierbei um einen fossilen Permafrostboden handelt, da kein Dauerfrost, sondern wechselnde Temperaturen geherrscht haben müssen.

Nach einer kurzen Fahrt wurde ein weiterer Aufschluss (N 32.76706° W 017.10741°) an der Südseite der Straße erreicht, der zu den wenigen auf Madeira aufgeschlossenen Hawaiiten gehört. Hawaiite sind Alkalibasalte, die reich an Natrium und Kalium und arm an Kalzium und Magnesium sind, was sich in der Mineralzusammensetzung in hohen Plagioklasanteilen und geringeren Augitanteilen als in Basalt wiederspiegelt.

Als der vierte Treffpunkt (N 32.76182° W 017.09967°), ein ausgetrocknetes Flussbett auf einem der jüngeren Lavaflows der Insel inmitten der Hochebene, dessen Wasser den Risco Wasserfall speist, erreicht wurde, lichtete sich der Nebel etwas und die Dimensionen der Paul da Serra wurden sichtbar. Stechginster, ein Neophyt, der sich über die Hochebene ausbreitet und kleine gelbe Blüten bildet, konnte beobachtet werden. Das Flussbett besteht aus einem erstarrten Basaltlavastrom, der eine elliptische Verwitterung aufweist. Außerdem wurde hier ein toniger Laterit zwischen unterschiedlich alten Lavaflows entdeckt, der in Zeiten des Rückgangs des Vulkanismus durch Verwitterung gebildet wurde und eine rostrote Färbung hat. Die Ausbildung der Landschaft als Hochebene im Vergleich zur zerklüfteten Gebirgslandschaft im Ostteil der Insel, ist auf das Vorhandensein junger Lavaflows zurückzuführen, die die verwitterungsanfälligeren Pyroklastika unter sich vor der Verwitterung schützen.   

Der letzte Treffpunkt des Tages (N 32.73466° W 017.06122°) liegt am Südostrand der steil abfallenden Paul da Serra. Auf einer Aussichtsplattform, von der aus die hohen Berge des Ostteils der Insel und die Lorbeerwälder beobachtet werden konnten, wurden Basalte mit großen Olivin- und Pyroxeneinsprenglingen in unterschiedlichen Verwitterungsstadien entdeckt. Gut erkennen lassen sich die typische grüne Farbe und der muschelige Bruch der Olivineinsprenglinge. Die Basaltblöcke sind außerhalb des Gesteinsverbands als Begrenzung der Aussichtsplattform platziert worden. Die genaue Herkunft kann durch den anthropogenen Transport nicht bestimmt werden, vermutlich stammen sie jedoch aus der näheren Umgebung des Ablageortes. In Richtung Südosten konnte außerdem das Resultat einer Massenbewegung beobachtet werden, wie sie bei Starkregenereignissen wie dem Unwetter im Jahr 2010 auf Madeira vorkommen können.

Literatur:

Ribero, M.L.; Ramalho, M.M. (2010): A Geological tour of the Archipelago of Madeira, Lisbon, pp.11, pp. 72.

Burton, C. J.; MacDonald, J.G. (2008): A field guide to the Geology of Madeira, The Geological Society of Glasgow, pp. 33, pp. 93.

http://www.visitmadeira.pt/de-de/was-machen/aktivitaten/forschen/pr6–pr6-1-levada-das-25-fontes-levada-do-risco (Zugriff: 04.04.2019)

https://de.wikipedia.org/wiki/Paul_da_Serra (Zugriff: 04.04.2019)

https://www.madeira-reisetipps.com/lorbeerwald/(Zugriff (10.04.2019)