Mitteilungen der Gruppe Deutscher Kolonialwirtschaftlicher Unternehmungen: Band 2 [Reprint 2020 ed.] 9783111541709, 9783111173597

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Mitteilungen der Gruppe Deutscher Kolonialwirtschaftlicher Unternehmungen

ZWEITER

BAND

Mit 26 A b b i l d u n g e n im T e x t , 7 T a f e l n und 4 Karten

W A L T E R D E G R U Y T E R & CO. / B E R L I N W 35 1940

Archiv-Nr. 65 00 01 Alle Hechte vorbehalten / Copyright 1940 by Walter de Gruyter

Steppenbusch mit Hyphaene

Paul Vageier

Wenn ein Gestein durch „Verwitterung", d. h. unter dem Einfluß der klimatischen Faktoren: Wärme und Feuchtigkeit, Luft und Lebewelt, zum „Boden" wird, so bedeutet das physikalisch die Zertrümmerung der festen Mineralien in immer kleinere und damit immer mehr wirksame Oberflächen bietende Stücke. Chemisch ist das Wesentliche des Yerwitterungsvorganges, daß das Gefüge des Raumgitters der Substanz so weit gelockert wird, daß die ursprünglich kompliziert gebauten Mineralien in einfachere Substanzen, eventuell unter Neubildung von „Tonsubstanz" aus den Trümmern, zerfallen, in welchem insbesondere die Kationen, d. h. die Ionen der für die Pflanzenernährung wichtigen Elemente Natrium, Kalium, Kalzium, Magnesium usw., aber auch Anionen wie Phosphorsäure (P0 4 ) so locker gebunden sind, daß sie dem sogenannten „Austausch" unterliegen. Das Wesen dieses Austausches besteht darin, daß sich nahezu momentan zwischen dem Ionenbestand der sekundären Stoffe im Boden, die man als „ B o d e n k o l l o i d e " oder „ B o d e n k o m p l e x e " bezeichnet, und der umgebenden „ B o d e n l ö s u n g " (Bodenwasser) ein gesetzmäßiges Gleichgewicht herstellt, sobald irgendein Kation oder Anion neu in die Bodenlösung gelangt. Der Neuankömmling bleibt nur zum Teil in der Lösung und tritt zum Teil unter Verdrängung früherer Insassen in die „Belegung" der Bodenkomplexe mit Ionen ein. In ganz besonderem Maße gilt das beim Auftreten von W a s s e r s t o f f i o n , das durch die Pflanzenwurzel durch Ausscheidung von Kohlensäure „aktiviert" und damit zum V e r m i t t l e r der N ä h r s t o f f a u f n a h m e a u s den K o m p l e x e n gemacht wird. Es tritt aber auch ohne pflanzliche Mitwirkung durch die stets automatisch sich vollziehende Dissoziation von Wasser und besonders Säuren auf und wird damit zum wichtigsten Träger der Verwitterung im Boden, da es an Verdrängungsenergie alle anderen Kationen übertrifft. W a s s e r s t o f f i o n in Freiheit und damit Wirksamkeit im Boden wird konzentrationsmäßig gemessen durch p H -Werte unterhalb 7,0, d. h. „ s a u r e R e a k t i o n " , wie die Konzentration des stets gleichzeitig vorhandenen H y d r o x y l i o n s durch pg-Werte über 7,0 ihren Ausdruck findet als „ a l k a l i s c h e R e a k t i o n " des Bodens. Ihrer ungeheuren, bis zu Tausenden von Quadratmetern je Gramm gehenden, wirksamen Oberfläche entsprechend sind die Komplexe, oder wie die ältere Bodenkunde es ausdrückte, der „ R o h t o n " und der aus der Zersetzung der organischen Substanz sich bildende „ H u m u s " , die in tropischen Böden geregelt zu „ H u m u s t o n " vereinigt sind, die Träger aller physikalischen und chemischen Eigenschaften der Böden. M a ß g e b e n d ist f ü r alle B ö d e n vom T o n 98

Abb. 4.

Übersicht der tropischen und i

I. Mögliche Catenaglieder der gemiariden bis ariden Zonen A. B o d e n b i l d e n d e Gesteinsgruppe

Eruptivgesteine Metamorphe Gesteine Sedimentgesteine

Saure Gesteine Si0 2 > 65% AI > Fo

Gesteine

Neutrale Gesteine SiOa 52—65% AI a Fe

Basische Gesteine SiOa < 52% AI . J Fe

Granit, Quarzdiorit, Quarzporphyr

Syenit, Diorit, Porphyr Trachyt, Andesit, eisenarme Phonolithe

Gabbro, Diabas, Melaphyr Basalt, eisenreiche Phonolithe

Gneis, Quarzit

Glimmerschiefer, Phyllit, Tonschiefer

Pyroxenit, Amphibolit

Marmor, kristalliner Kalk Dolomit

Sandsteine mit kieaeligem und tonigem Zement; Sand

Schiefertone, Tongesteine

Löß

Kalkstein, Kalktuff, Kalksandstein

sonstige

Kalkgesteine Si0 2 , AI und Nebenbestand

B. E n t w i c k l u n g s r e i h e n d e r o r t s e i g e n e n B ö d e n ( E l u v i u m ) Eruptivgesteine

a) Primärer Graulehm, stark sandig

Metamorphe Gesteine

b) Braunlehm, sandig

a) Sandiger 1 oft Graulehm a) Primärer ^ d t . alkaliGraulehm l e i c h a n 1 b) Grünund lehm | Kalk und kalk- 2 , , TJ c) Braunreich 2 lehm"" 1 lehm

1 reich an Kalk 7 und Magnesia 2

Braunlehm, kalkreich

Sedimentgesteine

a) Turäb

12

2 b) Eendzina

13

c) Schwarzerde

18

C. E n t w i c k l u n g s r e i h e n der H a n g b ö d e n ( C o l l u v i u m ) Eruptivgesteine Metamorphe Gesteine

a) Braunlehm, sandig

2 a) Braun- -i lehm 1

b) Rotlehm, sandig

3 b) Rotlehm 3

Rotlehm, sehr sandig

un(j

alkalireich )

2 a) Braun- | lehm reich an > Ca, Mg 3 b) Violettund P 0 4 lehm J

2 8 a) Graulehm,

a) Braunlehm 1 2 b) Braunlehm l sandig b) Rotlehm J 3 c) Terra Rossa

Sedimentgesteine a) Kalkkonkretionen b) Kalkbänke

Kalkkonkretionen Zonare Neubildungen

a) Kalkkonkretionen Limonitkonkretionen Limonitbänke

2 3 14

Kalkbänke

D. E n t w i c k l u n g s r e i h e n d e r S e n k e n b ö d e n ( A l l u v i u m ) Eruptivgesteine Metamorphe Gesteine Sedimentgesteine

Verlag Walter de Gruyter & Co., Berlin W 35 Deko II. Zu V a g e l e r , Die Böden Westafrikas

a) b) c) d) e) f) g)

Sekundäre Graulehme Vleyton und Wannenton Schwarzerde Tin soda Salzton Alkaliton Soloti

16 17 18 19 20 21 22

Rendzina

13

Schwarzerde

18

i und subtropischen Bodenkomplextypen II. Mögliche Catanaglieder der semlUumiden Ms humiden Zonen B. Entwicklungsreihen der ortseigenen Böden (Eluvium) Gesteinsgruppe Eruptivgesteine

Metamorphe Gesteine

Sedimentgesteine

Neutrale Gesteine SiOa 52—65«/0 AI g Fe

Saure Gesteine Si0 2 > 65»/,, AI > Fe

a) Grünlehm

a) Primärer Graulehm 1

Kalkgesteine Si0 2> AI und Nebenbestand

Basische Gesteine Si0 2 < 52% AI 5 Fe 7

b) Botlehm

3

a) Primärer Graulehm 1

b) Violettlehm

8

c) Roterde

4

b) Rotlehm

3

c) Violetterde

9

d) Lateritische Roterde

i

c) Roterde

4

d) Ferritische Violett- 10 erde

a) Primärer Graulehm

1

e) Laterit

6

d) Lateritische Roterde

5

e) Ferrit

11

b) Braunlehm

2

e) Laterit

6

a) Braunlehm

2

c) Terra Rossa

14

b) Rotlehm

3

15

c) Roterde

4

d) Lateritische Terra Rossa

Primäre Grauerde als Skelett

1

C. Entwicklungsreihen der Hangböden (Colluvium) Eruptivgesteine

Metamorphe Gesteine

a) Rotlehm

3

a) Violettlehm

8

b) Roterde

4

a) Rotlehm, tonig

3

b) Violetterde

9

c) Lateritische Roterde

6

b) Roterde

4

c) Ferritische Violett- 10 erde

d) Laterit

6

c) Lateritische Roterde

5

d) Ferrit

6

11

a) Braunlehm

2

a) Rotlehm

3

b) Terra Rossa

14

b) Roterde

4

c) Lateritische Terra Rossa

Sedimentgesteine

In der Regel nackte Hänge

d) Laterit

Zonare Neubildungen

Limonitkonkretionen

a) Limonitkonkretionen

a) Limonitkonkretionen

a) Kalkkonkretionen

b) Limonitbänke

b) Limonitbänke

b) Kalkbänke

26

D. Entwicklungsreihen der Senkenböden (Alluvium) Eruptivgesteine

Metamorphe Gesteine

Sedimentgesteine

a) Sekundärer Grau- 16 lehm

a) Sekundärer Graulehm

16

a) Sekundärer Graulehm

16

b) Flächenton

22

b) Flächenton

22

b) Gley (basisch)

29

c) Trockentorf

c) Podsol (Eisen)

28

c) Schwarzerde

18

d) Podsol (Humus)

23 24

d) Gley (basisch)

29

d) Rendzina

13

e) Gley (sauer)

25

e) Basisches Niedermoor

30

f) Saures Niedermoor

26

f) Basisches Waldmoor

31

g) Saures Waldmoor (Hochmoor)

27

Böden W e s t a f r i k a s vom S t a n d p u n k t der Catenamethode

bis z u m S a n d n u r der B a u i h r e s „ T o n e s " , da j a S a n d e n u r d u r c h i n d i f f e r e n t e s M a t e r i a l : Quarz u n d u n l ö s l i c h e Miner a l i e n v e r d ü n n t e K o m p l e x e v o r s t e l l e n . Die m o d e r n e B o d e n k u n d e u n t e r s c h e i d e t d a h e r die B o d e n t y p e n n i c h t m e h r n a c h dem z u f ä l l i g e n G r a d e der K o m p l e x v e r d ü n n u n g als S a n d , L e h m u s w . , s o n d e r n n a c h dem Bau der K o m p l e x e selbst. Für diesen ist für tropische und subtropische Verhältnisse maßgebend 1. das Verhältnis von „acidoidem" Anteil (Kieselsäure, Phosphorsäure, Humussäure) zum „basoiden" Anteil (Eisen, Aluminium, Eiweißreste) im Komplexkern; 2. bei gleichem Acidoidgehalt das Verhältnis von Aluminium zu Eisen; 3. die leicht austauschbar, d. h. leicht beweglich, gebundenen Kationen und Anionen und ihre Art. Es liegt auf der Hand, daß alle 3 Faktoren von der Z u s a m m e n s e t z u n g der M u t t e r g e s t e i n e der B ö d e n abhängen, ob diese viel Kieselsäure und daneben überwiegend Aluminium (saure Gesteine), oder überwiegend Basoide und darunter überwiegend Eisen (basische Gesteine) enthalten oder ob der saure und basische Charakter sich die Wage halten ( n e u t r a l e Gesteine). Komplexe mit überwiegendem Acidoid ergeben, vulgär ausgedrückt, Böden mit p l a s t i s c h e r T o n s u b s t a n z . Man unterscheidet, um einen kurzen Ausdruck zu haben, derartige Komplexe zweckmäßig als L e h m e , die sich als K o t l e h m t»zw. V i o l e t t l e h m je nach dem Eisen- (und Mangan!-) Gehalt der Gesteine aus dem anfänglich allgemein gebildeten G r a u l e h m über B r a u n l e h m bzw. G r ü n l e h m entwickeln. V o r a u s s e t z u n g d a f ü r ist f r e i e r L u f t z u t r i t t u n d g u t e D r a i n a g e des Profiles, so daß die O x y d a t i o n des E i s e n s , die dem Boden die charakteristische Färbung gibt, nicht gestört wird. Das ist a l l g e m e i n auf H ö h e n u n d H ä n g e n der F a l l . Da unter diesen Umständen bei mäßig saurer Reaktion Kieselsäure abgespalten und ausgewaschen wird, gehen als Alterse r s c h e i n u n g besonders im semihumiden (wechselfeuchten) Klima die plastischen L e h m e in wenig plastische E r d e n : B o t e r d e bzw. V i o l e t t e r d e , über. Diese entwickeln sich schließlich über eine Beihe von immer ärmer an Kieselsäure werdenden Zwischenstufen zu L a t e r i t bzw. F e r r i t . 7*

99

P a u l Vageier

Aua K a l k g e s t e i n e n entsteht als Parallelreihe bei oxydativen Bedingungen zunächst der feinsten Kalkstaub repräsentierende T u r ä b , der allmählich in R e n d z i n a und T e r r a r o s s a übergeht. Als letztes Altersstadium entsteht auch hier l a t e r i t i s c h e T e r r a r o s s a bis L a t e r i t . Wo die Bedingungen der Oxydation nicht gegeben sind, was bei starker Humusbildung, vor allem aber bei der Konzentration transportierter Tonsubstanz und dadurch bedingten Stau von Wasser und Luftabschluß auf Sedimenten in S e n k e n und auf F l ä c h e n , also bei den alluvialen Schlußgliedern einer Catena der Fall ist, überwiegt die R e d u k t i o n der E i s e n - (und M a n g a n - ) V e r b i n d u n g e n . So werden aus dem sedimentierenden Material meist mehr oder weniger „schwere", d . h . tonreiche, g e b l e i c h t e , g r a u e bis s c h w a r z e Böden. Leider reicht im Gegensatz zu den oxydierten Böden, wo die Frage des Komplexbaues weitgehend geklärt ist, bei diesen s e k u n d ä r e n G r a u l e h m e n u n d E r d e n das bisher vorliegende Untersuchungsmaterial noch bei weitem nicht aus, um eine allgemeine sichere Klassifizierung zu gestatten. Die Alluvien haben in dieser Hinsicht erst wenig Bearbeitung gefunden. Die in Abb. 4 gegebenen Entwicklungsreihen beruhen daher einstweilen hauptsächlich auf Beobachtungen im Felde. Allerdings ist es kaum anzunehmen, daß sie bei näherem Studium eine wesentliche Änderung erfahren werden. Für praktische Zwecke kann jedenfalls auch diese Einteilung schon als ziemlich ausreichend betrachtet werden. Die Entwicklungsreihen gehen im trocknen Klima, wo eine Auswaschung nicht oder nur zur Regenzeit stattfindet, vom indifferenten s e k u n d ä r e n G r a u l e h m über den basenreichen V l e y - u n d W a n n e n t o n durch die Serie der H o r i z o n t b ö d e n : S c h w a r z e r d e T i n s o d a usw. zum S o l o t i . Im nassen Klima führt die Entwicklung vom sekundären Graulehm über den schwach gesättigten F l ä c h e n t o n je nach dem Basengehalt des Ausgangsmaterials bzw. der Basenzufuhr durch zulaufendes Wasser über P o d s o l und G l e y zum sauren bzw. basischen M o o r , als die Catenas schließende organogene Bildungen. Überaus charakteristisch für das subtropische und tropische Klima mit seiner zeitweise sehr starken, wenigstens lokalen, Austrocknung der obersten Bodenschichten unter Aufsteigen der Feuchtigkeit des Untergrundes, sind die zwischen Hang- und Senkenböden (Colluvium und Alluvium) oft sich einschiebenden z o n a r e n N e u b i l d u n g e n . In kalkreichen Gebieten sind es K a l k k o n k r e t i o n e n , die v o m 100

Catenaglieder

Komplextypus

Bode

A

Eluvium

B

Colluvium

C

Alluvium

C,

Alluvium

17

Vleyton und Wannenton

Kalk- und al bis schwer melig

C,

Alluvium

18

Schwarzerde

Grauer krü randlichen und zahlr ConchylieE

C„

Alluvium

19

Tin Soda

Grauer, lei schwerer bonat un< ziell Gips selnder Mä

C n l Alluvium

20

Salzton

Grauer Ton zenzen ur Sulfate dei gnesiums u wiegen

1

Dünensand

Primärer Graulehm

Nicht entwickelt

Verlag Walter de Gruyter & Co., Berlin W 35 Deko II. Zu V a g e i e r , Die Böden Westafrikas

Tafel III

Bodencharakter

Vegetation

nsand

Vegetationslos, nur stellenweise wenig Niedergras und Kraut

ickelt

Am Hang stellenweise Büsche von Sucda über Kalkbänken

• und alkalireicher sandiger schwerer grauer Ton, krü'ig

Niedergras und Krautsteppe mit stellenweise reichlichcin Dornbusch

er krümeliger Ton mit idlichen Kalkkonkretionen 1 zahlreichen Fisch- und ichylienresten

In der Gefällsrichtung Niedergras übergehend in Hochgras mit Büschen und HyphänepalmeD

er, leicht sandiger bis werer Ton mit Kalkkar lat und Neutralsalz, spe1 Gipshorizont in wechider Mächtigkeit und Tiefe

Im wesentlichen Hochgras und leichte Buschvegetation durch Niedergras übergehend in:

?r Ton mit Salzeffloreszen und Salzhorizonten, fate der Alkalien, des Magiums und Kalziums überigen

Vegetationslos

Photolith. von Bogdan Gisevius, Berlin W 35

Hj im m

•

^^imniiiimihl

B ö d e n W e s t a f r i k a s v o m S t a n d p u n k t der C a t e n a m e t h o d e

kleinen, oft mit einer Limonithaut überzogenen, Kügelchen über derbe Brocken sogenannten S t e p p e n k a l k e s bis zu K a l k b ä n k e n von mehreren Metern Dicke gehen. Chemisch variieren diese Konkretionen vom fast reinen K a r b o n a t bis zum S i l i k a t . W o bei weniger alkalischer Bodenreaktion eisenreichere Gesteine überwiegen, treten fast jede Senke begleitend, oft allen Variationen des Wasserspiegels folgend und sie im Bodenbilde fixierend L i m o n i t k o n k r e t i o n e n auf. Auch sie reichen vom schichtweise locker gelagerten B o h n e r z bis zur ebenfalls zuweilen über meterdicken L i m o n i t b a n k . Die ältere Literatur bezeichnete diese Bildungen mit Vorliebe als „ L a t e r i t p a n z e r " , womit sie nicht das mindeste zu tun haben. Es versteht sich von selbst, daß nicht an jedem Ort sämtliche möglichen Catenaglieder mit ihrer Charaktervegetation im Naturzustande entwickelt sein können. Je nach Klima und Topographie, geologischer und floristischer Geschichte ist von Ort zu Ort der Beginn oder das Ende der Catena verschieden, und die Zwischenglieder sind mehr oder weniger unvollständig vertreten. K o n s t a n t a b e r ist der j e w e i l i g e Bau der Catena i n n e r h a l b eines E i n h e i t s gebietes. Für das T s c h a d t i e f l a n d ergibt sich eine sehr charakteristische Catena, d. h. Serie von Bodenprofilen vom Erosionsscheitel — dem jeweils nächsten Dünenkamm — bis zur Erosionsbasis — dem Senkenmittelpunkt —, die sich in jeder Wanne wiederholt. Da der Windtransport des Eohmaterials unabhängig vom Relief eine Vermischung aller nur erdenkbaren Mineralien im, das relative Eluvium bildenden, Sande der Dünen bewirkt, kann man sie allgemein als „ W ü s t e n c a t e n a " bezeichnen. Sie entspricht nicht nur allen Wüsten Afrikas, sondern auch den Wüsten Asiens, Australiens und Amerikas, da der Lufttransport, wie das Beispiel des L ö ß zeigt, alle petrographischen Ortsunterschiede verwischt. Die Glieder dieser „ W ü s t e n c a t e n a " I und ihre räumliche Anordnung im Gefällssinn gibt Abb. 4. Von wirtschaftlicher Bedeutung sind nur die Glieder C 1 (17—18) V l e y - und W a n n e n t o n (mit oder ohne Kalkkonkretionen, Fischresten usw.) und C 2 ( 1 9 ) T i n so da. Die physikalische und chemische Struktur der Profile, die sich in gleicher Topographie grundsätzlich ständig im ganzen Tschadtiefland wiederholen, ist vom Ort selbst in Einzelheiten nicht bekannt. Vollständig mit den Beschreibungen von N a c h t i g a l , T i l h o und F r e y d e n b e r g übereinstimmende Profile habe ich aber persönlich in der nubischen Wüste nördlich der abessinischen Grenze auf etwa 101

Paul Vageier

gleichem Breitengrade entnommen und untersucht. Die Zahlenwerte gibt Tabelle 1. Die dazugehörigen Volumdiagramme enthält Abb. 5. C l (17—18), Vley- u n d W a n n e n t o n bis S c h w a r z e r d e ist danach ein wegen starker natürlicher Drainage je nach der Tiefenlage 7) Yley-undWannenton

KVÌ

P h y p k a / i f c h eD i a g r a m m e

C.(18)

Tfn f o d a C , ( 7 9 )

Inaktives

Vossen

Haftbares

GrantoHans-Wtsser

r"~i

O Sand

Nutzbares

osmotisches

m

ran

Htrsser

undSitf

2 ) C h e r n i f c h e d i a g r a m m e Vley

-und

Wannenton

OS Ì77]

C, (18)

Humus POVitPttospfiorsdurel Hab MO} iSttdrsto0)

Tfn

E 3 3 H fltascMd/tc/te

I

I CnwerHge

f o d a

C„

"EL 60 O C3

I

C1 C1 C1

A B C

0 — 25 2 5 — 75 75—150

45 55 55

35 20 55 40 45 17,6 27,4 45

I

C2 C2

A B

0 — 37 37—150

47,5 52,5 57,5 42,5

—

52,5 42,5

S

5

"o t>© e

• o

Ton . jao s5? è

"o ¡> e ©

Osmotisches Ab Wasser lut > a Lu ce N o J4 cS deft .a a

è 83,3 37,5 16,6 7,5 8,8 11,0 19,8 120 7,5 63,6 35,0 36,4 20,0 17,8 22,2 40,0 90,0 50,0 9,1 5,0 4,4 5,5 9,9 500

-

47.4 22,5 52,6 25,0 30,0 22,5 52,5 15 43.5 22,0 56,5 32,5 37,5 5,0 42,5 41

B. Chemischer Catena Nr.

Glied

Horizont

Tiefe

I

CI CI CI

A B C

I

C2 C2

A B

PH in

Humus

N

Wasser

KCl

0 — 25 2 5 — 75 75—150

7,0 7,3 6,8

7,0 7,0 6,3

9,6 4,7 0,2

6,6 1,6 V

0 — 37 37—150

7,6 8,0

7,0 7,0

12,7 18,3

18,1 8,5

Verlag Walter do Gruyter & Co., Berlin W 35 Deko II. Zu V a g e i e r , Die Böden Westafrikas

Rei. lösl. % PO 4 34 37 7 4,1 3,2

PO,

Lösl. Salze

1,5 1,8 0,3

2,4 2,6 0,2

2,4 4,9

1,0 1,6

H

i b e 11 e 1 alischer Profilbau

total

les

9.8 10,0 9.9

Abso- Nutzb. Relalutes gravit. tives Luft- Was- Luftdefizit ser defizit —

15,2 26,2 5,0 7,7 PI"lanzenw isser:

>2,5 15,0 [2.5 41,7

Nutzwasser mm/ha d. Wurzelzone o S œ O

h tS 3 PH ^CÖ

"d O

27,5 38,0 65,5 111,0 25,0 136,0 (5,3) (6,5) (11,8) 143,8 69,5 213,3 83,2 (6,0)

Pflanzen wasser :

cm Steig- 1000 Hy Xq höhe

89,2

83,2 6,0 —

CP

Bemerkungen

4,4 25 Profil neigt wegen starker natürlicher Drai8,9 400 nage zur Dürre! 2,2 6

45,5 31,2 28,0

20 50 3

52,6 40,0

8 15,0 33 18,7

Profil ist nur bei guter Bearbeitung und Bewässerung produktiv

89,2

ischer Profilbau H + AI

1 wert. Basen

2 wert. Basen

1,2 1,0 3,1 2,0 1,7

1,4 1,4 0,1 1,6 0,9

19.8 23.1 2,3 36.9 40.2

T 21,2 24,5 2,4 38,5 41,1

22.4 25.5 5,5 40,5 42,7

1,1 1,1 5,3 1,2 1,1

Lösl. Salze

Bemerkungen

1,0

[ Bevorzugter Kulturboden j der Eingeborenen

1,2 2,4

) Ausgeprägte Versalzungs[ gefahr

1,1 ?

B ö d e n W e s t a f r i k a s vom S t a n d p u n k t der Catenamethode

Der „ T i n s o d a " ist das äquatoriale, von F. E. K e n c h i n g t o n im Anschluß an den Sprachgebrauch der Eingeborenen im Sudan so genannte Äquivalent des T s c h e r n o s e m s , der die polare Grenze der Wüstengürtel der Erde gegen das semihumide gemäßigte Klima charakterisiert. Er unterscheidet sich von der durch K a l k h o r i z o n t e in Form von Karbonat charakterisierten Schwarzerde (Tschernosem) durch das gleichzeitige Auftreten von Gips u n d — zuweilen! — schwach ausgeprägten S a l z h o r i z o n t e n . Wie das Diagramm zeigt, ist der Tin soda physikalisch wegen im Naturzustande geringerer verfügbarer Wassermenge ungünstiger, chemisch aber vielfach reicher als der Wannenton (Schwarzerde). Bei Bewässerung ist er sehr produktiv, da sein nutzbarer Wasserinhalt sich durch Bearbeitung leicht wesentlich erhöhen läßt, so lange die Salzkonzentration nicht zu hoch ist. Seine Ausdehnung im Gebiet ist vorsichtig auf etwa 75000 ha zu schätzen. D ü n e n s a n d sowohl wie A l k a Ii t o n haben wirtschaftlich kein Interesse. 6. Die G r u n d w a s s e r v e r h ä l t n i s s e des T s c h a d t i e f l a n d e s Wie ein roter Faden zieht sich durch die Geschichte der Erforschung des Tschadbeckens die Diskussion der Grundwasserfrage des Gebietes. Wie bei der Besprechung des Tschadlitorals zu erörtern sein wird, zeichnet sich das Wasser des Tschadsees im allgemeinen durch einen für einen See im Wüstenklima ganz ungewöhnlich geringen Salzgehalt aus. Diese Tatsache verlangt als unbedingte Voraussetzung die Existenz eines dauernden Abflusses. Ohne einen solchen müßte der T s c h a d nach Barrikadierung des B a h r ei G h a z a l a l s oberirdische Ablauf, wenn auch dieser Vorgang erst Jahrhunderte zurückliegen sollte, längst eine deutlich zunehmende Versalzung zeigen, wie z. B. die bis in Einzelheiten vergleichbare Etoschapfanne in Südwestafrika. Davon fehlt aber jede Spur. T i l h o spricht daher ebenso wie schon F r e y d e n b e r g von einem u n t e r i r d i s c h zum T s c h a d t i e f l a n d g e r i c h t e t e n Ablauf des Sees u n d g e h t s o w e i t , da d e r a u f f a l l e n d h o h e u n d r e i c h e G r u n d w a s s e r s t a n d des T s c h a d t i e f l a n d e s d a d u r c h auch n o c h n i c h t v o l l g e d e c k t e r s c h e i n t ( ? ) , einen den g a n z e n n ö r d l i c h e n S u d a n an d e r W ü s t e n g r e n z e u n t e r l a g e r n d e n u n g e h e u r e n G r u n d w a s s e r s e e a n z u n e h m e n (vgl. Teil I I : Die Regenzone des Tschadgebietes). 103

Paul Vageier

Hätte T i l h o seine eigenen Beobachtungen, vor allem aber auch die N a c h t i g a l s und F r e y d e n b e r g s in die graphische Form der Diagramme 1 und 2 gebracht, die auf diesem Material basieren, so bin ich überzeugt, daß er sich mit sehr viel größerer Bestimmtheit über die Grundwasserverhältnisse ausgedrückt hätte, als er es tut. Mögen diese Diagramme, was die Mächtigkeit der Untergrundschichten im einzelnen anbelangt, auch viel Hypothesen enthalten: die Tatsachen k ö n n e n nach dem vorliegenden Beobachtungsmaterial gar nicht wesentlich von der gegebenen Konstruktion abweichen. I n v o l l s t e r Ü b e r e i n s t i m m u n g m i t den B e o b a c h t u n g e n s ä m t l i c h e r R e i s e n d e n im T s c h a d g e b i e t , die sämtlich ausnahmslos die Menge und teilweise auch die Güte der Brunnen erwähnen — man findet sogar Angaben, daß z. B. in Egei das Wasser „von den Seiten wie ein Strom in jedes tiefere Loch, das man gräbt, hineinstürze" —, k a n n die E x i s t e n z eines g e r a d e z u u n e r s c h ö p f l i c h e n G r u n d w a s s e r r e s e r v o i r s in g e r i n g e r T i e f e im g a n z e n T s c h a d t i e f l a n d g a r k e i n e m Zweifel u n t e r l i e g e n . Nach a l l e n B e o b a c h t u n g e n ist dieses G r u n d w a s s e r in seiner H a u p t m e n g e S ü ß w a s s e r , g e t r a g e n v o n d e n B e s t e n der T s c h a d f o r m a t i o n , soweit sie n i c h t a u s g e r ä u m t s i n d , b z w . v o n den b a s a l e n ä l t e r e n F o r m a t i o n e n des T s c h a d b e c k e n s , wie D i a g r a m m 1 u n d 2 es zeigen. Wie das trotz der starken Verdunstung möglich ist, wird später zu erörtern sein. Daß stellenweise im Tschadtieflande trotz des Süßwassercharakters brackige und salzige Brunnen genannt werden, ist eine Selbstverständlichkeit. Die Dünen haben sich ja im Laufe der Jahrtausende fortbewegt, und ihr Sand hat Salztone wieder begraben, die einst die Oberfläche bildeten und heute das Grundwasser örtlich versalzen. Welche Bedeutung die örtliche Beschränkung der Versalzung für das ganze Tschadproblem besitzt, wird weiter unten zu erörtern sein. Die von vielen Beisenden als eigentümlich erwähnte Tatsache, daß Quellen und Wasserstellen sich fast ausnahmslos am Fuße großer Dünen finden, ist ein allgemeiner Zug der Wüstengebiete mit unperiodischen Begenfällen. Da die sogenannte kapillare Steighöhe des Wassers in Dünensand nur ausnahmsweise über Ya m beträgt, ist schon in wenig größerer Tiefe die Verdunstung abgesickerten Regenwassers praktisch gleich Null. Die Abwärtsbewegung einer Wasserfront unter dem Einfluß der Gravitation ist, wie die Untersuchungen R o t m i s t r of f s gezeigt haben, überaus langsam. Das absickernde Regenwasser nimmt aber stets feinste Staub- und Tonteilchen in die Tiefe mit, von denen durch ihre 104

Böden W e s t a f r i k a s vom S t a n d p u n k t der Catenamethode

enormen oberflächlichen Richtkräfte, die das Kapillarpotential örtlich um Hunderte von Zentimetern erhöhen, in den tieferen nur noch wenig feuchten Schichten schwerer durchlässige Zonen in der Düne geschaffen werden. D. h., wie man durch die Untersuchung der Potentiale einer großen Düne leicht nachweisen kann: J e d e r R e g e n s c h a f f t f ü r sich selbst u n d g a n z b e s o n d e r s f ü r j e d e n f o l g e n den N i e d e r s c h l a g ein eigenes R e s e r v o i r u n d m a c h t d a m i t j e d e g r ö ß e r e D ü n e zu einem sehr w i r k s a m e n W a s s e r spei eher. Wie wasserreich viele Dünenkämme sind, zeigt das in Südwestafrika wohlbekannte Verfahren der Buschleute, ihren Trinkwasserbedarf im S a n d f e l d und der K a l a h a r i durch Aufsaugen des Dünenstauwassers mit Rohrstengeln und Aufbewahrung des so gewonnenen Wassers in Straußeneierschalen zu decken. Daß vielfach eine Wasserstelle nicht das Ergebnis des Ablaufes einer Düne ist, sondern umgekehrt durch Pesthalten von Flugsand und damit Schaffung eines Hindernisses als Kern eines zukünftigen Barchans die Dünenbildung durch die Existenz einer Wasserstelle bedingt ist, kann ebenfalls, wie schon Tilho betont, nicht verwundern. Wie im Einzelfalle die Lage zu beurteilen ist, was praktisch wichtig sein kann, lehrt geregelt die relative Höhe des Wasserhorizontes zur Dünenbasis. 7. Z u s a m m e n f a s s e n d e w i r t s c h a f t l i c h e C h a r a k t e r i s t i k des T s c h a d t i e f l a n d e s Im Tschadtiefland stehen nach dem Ausgeführten im Minimum 200000 ha guten Bodens bei unerschöpflichen Vorräten an meist süßem Untergrundwasser zur Verfügung. Wie bereits betont ist, verraten Mauerreste usw. eine vormals viel dichtere Besiedlung, die allerdings wohl in Zeiten erheblich größerer Niederschläge zurückweist. Daß heute von einer Besiedelung kaum gesprochen werden kann und auch die Nutzung der teilweise vorzüglichen Weiden der Wannen nur eine sehr vorübergehende ist, hat seinen guten doppelten Grund. Kriegerische Unruhen der letzten Jahrzehnte des vergangenen und der ersten des jetzigen Jahrhunderts haben die Bevölkerung dezimiert. Die heute nötige Hebung des Grundwassers aber konnte mit den einfachen Hilfsmitteln der Eingeborenen nur in bescheidenem Maße durch Brunnen gelingen. Daß durch Aufstellen von W i n d m o t o r e n zur W a s s e r h e b u n g sich die T r ä n k w a s s e r m e n g e und damit die W e i d e n u t z u n g und die Zahl der m ö g l i c h e n H e r d e n in einfachster Weise um ein Vielfaches steigern ließe, bedarf keiner besonderen Betonung, ebensowenig, 105

Paul Vageier

daß dadurch der E x p o r t an H ä u t e n u n d F e l l e n , vielleicht auch an Wolle u n d T i e r h a a r e n , leicht vermehr bar wäre. Das Beispiel des gut vergleichbaren G a s h v o r l a n d e s an der abessinischen Grenze des Sudan ist der beste Beweis, da sich dort die Herden in wenigen Jahren durch Wassererschließung durch die Engländer in einem jedenfalls nicht günstigeren, sondern schwierigeren Gelände, als es das Tschad tief land ist, ungefähr verzehnfacht haben und heute der Erschließungsbahn nach Port Sudan schon nennenswerte Frachten liefern. Die vorhandene Untergrundwassermenge würde voraussichtlich auch für ausgedehnte Bewässerungskulturen ausreichen. Ob solche allerdings bei der mindestens vorläufigen Abgelegenheit des Gebietes über den Eigenbedarf von Siedlungen hinaus rentabel zu gestalten wären, ist eine nicht ohne weiteres zu bejahende Frage. Sie kann unter Umständen auch von der Möglichkeit des E r b o h r e n s a r t e s i s c h e n T i e f e w a s s e r s abhängen. Ob eine solche Möglichkeit besteht, kann nur die geophysikalische Aufnahme des Gebietes lehren, die bei der Wichtigkeit der Frage der Seßhaftmachung der Nomadenstämme in verwaltungspolitischer Hinsicht unbedingt anzuraten wäre. Borku (einschließlich Unterlauf des B a h r el G h a z a l , E n n e d i und M o r d j a ) Wie das Blockdiagramm des nördlichen Tschadbeckens zeigt (Tafel IV), fällt B o r k u nach Höhenlage und Morphologie, im Hange der Tibesti-Gebirge gelegen, aus dem sonstigen Rahmen des Gebietes heraus. In noch höherem Grade gilt das für die Landschaft E n n e d i und die höheren Teile von M o r d j a : Sie liegen bereits im Gebirgsrahmen des Tschadbeckens. Ihre wirtschaftlich im Wüstenklima allein wichtigen, weil allein wasserführenden Depressionen, sind als E r o s i o n s t ä l e r ausgebildet und daher flächenmäßig von geringer Ausdehnung. E n n e d i und das obere M o r d j a sind sehr wenig beschrieben. Nach C o r n e t sind sie ein Gewirr von Canons, mit zerklüfteten senkrechten Wänden, Strudeltöpfen und sonstigen Zeichen ehemaligen, heute nur noch unterirdischen Wasserreichtums. Die Täler sind tief in das wüstenhafte, nach Osten steigende Hochplateau eingeschnitten, das hier der nubische Sandstein bildet. Der wirtschaftliche Wert der Gebiete ist nach dem bisher darüber bekannten Material Null. Das westliche Flachland von M o r d j a , das sich bis zum versandeten Unterlauf des Bahr el Ghazal bzw. dem Djuräb erstreckt, der heute nur noch eine etwa 200 m breite und 2—8 m tiefe trockene Rinne mit 106

Tafel IV

Böden W e s t a f r i k a s vom S t a n d p u n k t der Catenamethode

Inseln von Busch und Dornen bildet, soll eine einzige große Ebene von schwerem, zur Trockenzeit stark reißenden Ton sein. Viele, bis lange nach der Regenzeit Wasser führen Pfannen sind über sie verstreut. Die Vegetation ist Gras- und Krautsteppe mit Inseln von Dornbusch. Zur Zeit des Wasserreichtums dient sie den nomadischen Stämmen der Umgegend als Weidegebiet. Tilho faßt diese SW—NO verlaufende Depression als das Bett eines ehemaligen Sees auf, der in höherem Niveau gelegen hat, als der Djuräb. Ständige Bevölkerung haben weder Ennedi noch Mordja aufzuweisen, von den beiden kleinen Orten F a d a und Oum C h a l o u b a abgesehen. Das Oasengebiet von B o r k u , von welchem N a c h t i g a l die bisher beste Beschreibung geliefert hat, ist ein von Bodele durch Sserir und Kieswüsten getrenntes von NW nach SO verlaufendes Erosionstal, das südlich von dem Hauptort F a y a mit dem D j u r ä b in Verbindung steht. Die südliche Sserir ist durch 3 Felsrücken, A m a n g a und T e i m a n g a im Norden und Süden begrenzt. Amanga fällt als Steilwand über fossilreiche Kalkbänke gegen Bodele ab. Die Zahl und die Namen der von NW und SO angeordneten Borkuoasen werden verschieden angegeben, was kein Wunder ist, da allgemein in Afrika die eingeborenen Namen, besonders in kriegsbedrohten Gegengende wie Borku, schnell wechseln. Die wichtigste Oase, neben Faya' ist Ain G a l l a k a , deren Quelle einen über 1 km langen Bach speist. Außerdem werden D j i n , J a r d a , B u d d u , W u n , ferner Tiggi, Aui, K i r d i , N g u r , B u l d v a , E l l e b y usw. genannt. Die Bodenverhältnisse in allen Oasen sind die gleichen, wie es nach dem Muttergestein der Böden: Kalk und nubischer Sandstein zu erwarten ist: K a l k i g e T o n e , meist von mehr oder weniger mächtigen Sanddecken überlagert. Die Böden gelten sicherlich mit Recht als fruchtbar. Sie tragen die für den ganzen Sudan in ähnlicher Lage typische Vegetation, bestehend aus Gruppen von D a t t e l - u n d H y p h a e n e p a l m e n in ausgedehnten Beständen von C a l o t r o p i s p r o c e r a ('Uschr) und den G u m m i a k a z i e n : Acacia verec und albida. Bei allgemein g r o ß e m G r u n d w a s s e r r e i c h t u m , der bei großer Unregelmäßigkeit der Niederschläge wesentlich die Vegetation am Leben hält, sind die Weiden vorzüglich. In den an den Quellen gelegenen Dauersiedlungen wird viel Hirse und ein als besonders gut gerühmter T a b a k gebaut. Der Viehreichtum ist groß. Der wirtschaftliche Wert Borkus ist als eine Episode in der umgebenden Wüstensteppe zu charakterisieren. 107

Die Verteilung der Niederschläge im Gebiet um das Kamerungebirge Von Wilhelm Semmelhack Deutsche Seewarte, Hamburg Mit 8 Abbildungen im Text.

Hierzu Tafeln 1—3

Inhaltsverzeichnis Einleitung 1. Der jährliche Gang der Niederschlagsmenge 2. Die mittleren Jahres-Niederschlagsmengen 3. Die Veränderlichkeit der Monats- und Jahresmittel der Niederschlagsmengen 4. Gruppierung der Monatssummen des Niederschlages um das arithmetische Mittel und den Scheitelwert 5. Die extremen Monats- und Jahressummen des Niederschlages . . . . 6. Mehrjährige Schwankungen der Niederschlagsmenge 7. Die Niederschlagskarten 8. Die Zahl der Tage mit Niederschlag 9. Häufigkeitsgrenzen der Niederschlagstage für Monat und Jahr . . . 10. Die mittlere Niederschlagsdichte 11. Größte Niederschlagsmenge in 24 Stunden 12. Starke Niederschläge von kurzer Dauer 13. Der tägliche Gang der Niederschläge

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Einleitung Für die Darstellung klimatischer Erscheinungen können nur vielfache, langjährige meteorologische Beobachtungen eine sichere Grundlage bieten. Soll zudem eine solche Darstellung ein größeres Gebiet umfassen, so reicht die Zahl der Beobachtungsstationen und die lange Dauer der Beobachtungen allein nicht aus; es müßte hinzukommen, was freilich nicht immer erfüllbar ist, daß die Beobachtungsorte möglichst gleichmäßig über das zu behandelnde Gebiet verteilt wären. Diese Forderung gilt in besonderem Maße für den Niederschlag, das in den Tropen wichtigste klimatische Element. Eine Untersuchung der Verteilung der Niederschläge in den Gebieten um das Kamerungebirge, in denen die ausgedehnten deutschen Pflanzungs- und Wirtschaftsunternehmungen liegen, stellt wegen des vorhandenen immerhin noch spärlichen Materiales zweifellos ein Wagnis dar. Denn es ist zu berücksichtigen, daß in europäischen Ländern, bei gleichmäßigeren Regenverhältnissen und in orographisch 108

Die Verteilung der Niederschläge um das Kamerungebirge

weniger gegensätzlichen Gebieten, oft eine mehr als zehnfache Anzahl von Stationen mit langen Beobachtungsreihen zur Verfügung steht. Während in dem von uns betrachteten Gebiet, das etwa 14000 qkm umfaßt, im Mittel nur 9 Regenmeßstationen auf 1000 qkm kommen, ist das Verhältnis in Deutschland stellenweise etwa 70 Stationen auf die gleich große Fläche. Da jedoch die Kenntnis der Niederschlagsverhältnisse auf den deutschen Pflanzungen im Kameruner Küstengebiet für alle Fragen der Pflanzungswirtschaft von der allergrößten Bedeutung ist, scheint der Versuch, nach dem heutigen Stande unseres Wissens wenigstens eine Übersicht in dieser Beziehung zu geben, gerechtfertigt zu sein. Zu unseren Untersuchungen wurde das gesamte, teilweise bis in die neunziger Jahre zurückreichende Beobachtungsmaterial herangezogen, das in dankenswerter Weise zum weitaus größten Teil von deutschen Pflanzern und Missionaren in jahrelanger selbstloser Arbeit gesammelt worden ist. Ihnen allen gebührt auch an dieser Stelle der aufrichtige Dank der Wissenschaft. Im ganzen wurden die Regenmessungen von 123 S t a t i o n e n in unserem Gebiete verarbeitet. Über deren Lage und Zahl der Beobachtungsjahre unterrichtet die Tabelle 1. Wenn schon in heimischen Beobachtungsnetzen streng homogene lange Reihen von Niederschlagsmessungen kaum zu finden sind, wird man in dieser Beziehung an tropische Stationen erst recht keine übertriebenen Ansprüche stellen dürfen. Die Auswirkungen des Tropenklimas und der Tropenkrankheiten auf den Gesundheitszustand und die Widerstandskraft des Europäers bedingen einen häufigen Wechsel in der Person des Beobachters. Dazu kommt als weitere Ursache der Inhomogenität die nicht immer hinreichende Unterweisung der Beobachter in der Ausführung und Aufzeichnung der Messungen, die dazu führt, daß diese nicht stets mit der gleichen unerläßlichen Sorgfalt, Regelmäßigkeit und Genauigkeit gemacht werden. Und schließlich ist das mit Aussicht auf Erfolg vor dem Weltkriege geschaffene meteorologische Netz in Kamerun durch den Ausbruch des Weltkrieges und seine Folgen vollständig zerschlagen worden. Erst vom Jahre 1925 an konnte nach der Rückkehr der Pflanzer in ihre alten Arbeitsgebiete im Bereich des Kamerungebirges mit dem Wiederaufbau eines neuen Netzes begonnen werden. Allerdings haben nur einzelne der Vorkriegsstationen den Beobachtungsdienst wieder aufnehmen können. Den wirtschaftlichen Bedürfnissen entsprechend, wurden im Laufe der Zeit neue Stationen eingerichtet, deren Beobachtungsreihen teilweise leider noch verhältnismäßig kurz sind. 109

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Febr.

März.

15 23 26 30 35

I • I • I vom 24.11.—16.12.37 21.12.34—15.1.35 1.1.—29.1.36 y> 31.12.36—3.2.37

117

Nyasoso (68/is Jahre)

15 20 25 30 31 43 44

2

121

ManengubaFarm (3'/i2 Jahre)

15 20 25 30 32 33 51

>>

Dez.

23.12.34—15.1.35

Tombel (66/i2 Jahre)

»»

Nov.

8.12.29—9.1.30 7.12.34—16.1.35 5.1.—16.2.32 1.12.32—13.1.33 22.12.36—4.2.37 13.1.—4.3.28 17.11.26—26.1.27

114

1 1 vom

April

5.1.—16.2.32 2.12.32—14.1.33

1 1 vom >i

11.12.34—12.1.35 25.11.32—14.1.33

August auf. In den in der Tabelle 26 nicht genannten Monaten kamen regenlose Perioden von 15 oder mehr Tagen nicht vor. Bei der Durchsicht dieser Tabelle läßt sich feststellen, daß lang andauernde Trockenperioden aus den gleichen Jahrgängen sich bei verschiedenen Stationen wieder finden — ein Zeichen für die Güte und Zuverlässigkeit des Beobachtungsmaterials. 154

Die Verteilung der Niederschläge um das Kamerungebirge

10. Die mittlere Niederschlagsdichte Die Division der mittleren Niederschlagsmenge eines Monates oder Jahres durch die zugehörige mittlere Anzahl der Niederschlagstage liefert die mittlere „Niederschlagsdichte" oder „Regenintensität". Diese Größe bezeichnet also die durchschnittliche Eegenhöhe in Millimetern für den Regentag. Von vornherein sei aber ausdrücklich darauf hingewiesen, daß diese Regendichte nicht annähernd diejenige Menge ist, welche an einem Tage mit Niederschlag am wahrscheinlichsten zu erwarten ist. Diese Menge ist erheblich kleiner; denn für alle auf die Niederschlagshöhe sich beziehenden Werte gilt die Regel, daß der Scheitelwert kleiner als das arithmetische Mittel ist. Die Niederschlagsdichte hat daher auch keine allzu große praktische Bedeutung; doch da wir bereits einige Kenntnis von ihr aus anderen Gebieten der Erde besitzen, so sei auch zur Charakterisierung der Niederschlagsverhältnisse unseres Gebietes im folgenden dieser Faktor berücksichtigt. Es sind daher die mittleren Regenhöhen pro Regentag für die von uns ausgewählten Stationen berechnet und in der nachstehenden Tabelle 27 zusammengestellt worden. Innerhalb unseres Gebietes schwankt hiernach die monatliche mittlere Regenintensität zwischen den weiten Grenzen 5,5 und 61,4 mm für den Regentag und die mittlere jährliche Niederschlagsdichte zwischen 13,4 und 41,8 mm pro Tag. In beiden Fällen beschränken sich aber die größeren Werte der Intensität auf die sehr niederschlagsreichen Gebiete am Südwesthang des Kamerungebirges. Vergleichen wir die Zahlen der Tabelle 27 mit den Werten der Regenintensität anderer, uns näher liegender Gegenden, so wird unser Verständnis für die Ergiebigkeit eines Regentages in dem von uns betrachteten Gebiete wesentlich vertieft. So ist die Regendichte im allgemeinen Jahresdurchschnitt in Hamburg und Berlin 3,6 mm. Demnach erreicht die Intensität der Niederschläge in den regenärmsten Teilen unseres Gebietes fast das Vierfache derjenigen von Norddeutschland, während in den regenreichsten Teilen mehr als das Elffache der Intensität eines Regentages in Mitteleuropa erreicht wird. Welch ungeheure Wassermengen durchschnittlich an einem Regentage der Regenzeit in dem Gebiet Debundscha-Bibundi niedergehen, mag ein Vergleich mit dem süd- und mitteldeutschen Berglande lehren. Hier bringt der Sommer die reichlichsten Niederschläge, die in dieser Jahreszeit im Mittel 6,0 mm pro Regentag erreichen. Demgegenüber fallen am Südwesthang des Kamerungebirges in der Regenzeit durchschnittlich über 50 mm pro Niederschlagstag, es wird also 155

Wilhelm Semmelhack Tabelle 27 Mittlere Niederschlagsmenge für den Regentag in Millimetern

37 40 41 43 45 48 54 60 62 73

Sachsenhof.. Klein-Soppo Buea Bolifamba .. Lisoka Ekona Moliwe Esuke Bimbia Ombe

10,7 13,1 18,5 20,9 18,0 18,8 32,6 18,3 15,1 10,5

10,5 12,5 8,2 9,8 14,1 U,1 7,1 14,0 11,4 10,7

78 88 92 100 106 110

Tiko Missellele . . . Duala Bombe Laduma . . . . Johann-Albrechtshöhe Dikume . . . . Tombel Nyasoso . . . . ManengubaFarm

8,9 13,1 7,7 9,7 13,5 12,9 10,7 6,7 8,8

111 114 117 121

£o

Nov.

14,3 20,0 8,5 10,2 19,4 19,4 12,1 13,0 20,0 9,7

Sept.

23,4 17,9 16,7 10,0 15,7 20,6 13,1 20,0 16,1 8,1

a 3 1-5

Aug.

Ikassa Rio-del-Rey. Mbonge Mongonge... Bibundi . . . . Debundscha Oechelhausen Bota Boana Engelberg...

1

Juni

1 2 6 9 13 18 21 26 33 34

u -d ä •S

April

d A

März

Station

Febr.

Nr. der Tab. 1

N (5

17,7 8,9 12,4 9,6 18,3 21,4 13,1 12,7 12,4 11,3

17,0 18,4 12,8 10,3 23,6 20,1 11,3 13,6 14,8 13,0

19,3 21,4 12,1 13,7 32,1 27,5 19,3 18,2 14,8 12,0

24,4 27,6 14,0 23,3 53,9 48,4 36,7 32,2 37,2 24,1

31,1 39,4 23,6 45,3 56,6 52,8 54,7 32,6 47,4 35,4

29,6 34,8 27,8 49,8 61,4 49,1 56,0 29,8 37,8 25,6

27,3 28,7 22,3 26,3 58,3 51,1 46,4 19,7 30,1 18,1

22,8 25,3 17,5 18,8 46,5 42,3 26,5 14,5 18,9 13,2

17,5 11,6 10,9 7,4 24,6 26,5 11,1 11,0 14,4 9,2

16,2 11,8 8,4 8,6 20,0 21,7 9,2 12,6 13,1 9,5

23,1 25,8 18,1 27,6 41,3 36,6 31,3 22,4 29,2 19,9

12,3 12,7 9,8 14,9 14,2 17,7 15,6 14,3 12,3 11,4

13,0 18,5 13,9 18,8 19,5 18,6 13,9 16,3 13,2 14,2

11,8 15,1 14,1 15,4 13,6 16,2 12,5 16,1 20,5 14,0

21,8 23,6 12,5 16,7 17,6 16,3 21,1 24,8 26,8 26,2

32,8 26,6 16,9 21,2 20,4 16,2 29,4 30,3 29,1 23,8

25,9 19,3 19,4 16,8 17,1 19,2 28,7 28,3 32,8 25,6

17,7 15,1 16,4 19,6 18,3 17,8 19,4 20,0 20,4 14,4

14,4 14,9 12,2 17,1 17,3 15,9 19,3 19,7 22,4 14,1

11,5 14,1 8,4 17,9 15,4 11,2 11,3 13,0 13,3 10,0

12,1 10,6 6,5 12,1 12,8 15,8 23,1 8,5 7,6 9,0

19,7 18,4 14,3 17,7 17,4 16,8 20,8 21,7 22,5 18,0

8,1 8,7 11,9 13,4 14,4

12,0 10,5 16,0 11,8 16,9

13,6 13,2 15,2 14,3 17,4

13,8 14,4 16,8 14,4 18,4

19,6 18,6 26,2 12,6 14,8

24,7 17,9 28,3 15,5 16,0

20,5 17,5 26,5 15,7 14,6

13,7 11,6 21,6 14,5 14,8

12,7 12,6 18,6 15,4 17,6

10,0 9,6 12,5 15,6 13,3

6,4 8,2 11,1 7,1 13,1

16,3 14,5 20,3 14,4 15,8

14,4 11,5 16,0 8,6

14,6 12,6 18,6 10,8

16,9 13,8 12,8 10,9

15,7 11,7 12,8 11,5

13,1 15,2 20,0 14,9

12,7 21,0 22,8 17,1

11,3 26,0 19,5 23,6

12,2 23,2 23,8 22,0

14,9 16,0 18,0 14,5

11,1 11,5 10,1 7,1

9,0 6,9 13,6 5,5

13,4 16,7 17,9 15,2

10,4 13,3 13,8 14,9 21,2 24,3 34,3 28,0 30,8 26,1 11,5 8,9 24,2

die deutsche maximale Regenintensität um mehr als das Achtfache überschritten! Wie bereits hervorgehoben worden ist, bezeichnet die mittlere Niederschlagsintensität durchaus nicht diejenige Menge, welche an einem Tage mit Eegen am wahrscheinlichsten zu erwarten ist; denn es ist leicht einzusehen, daß die Werte der Regendichte durch die besonders großen Regenfälle in hervorragendem Maße beeinflußt werden, da sie den Mittelwert nach ihrer Seite hinziehen. Man kann daher ein richtiges Bild von der Intensität der Tagesniederschläge erst dann erhalten, wenn man sich einen Überblick über die tatsächlich in einem längeren Zeiträume gemessenen einzelnen Regenmengen verschafft. Zu diesem Zwecke hätte man die Niederschlagstage nach 156

D i e V e r t e i l u n g der N i e d e r s c h l ä g e u m d a s K a m e r u n g e b i r g e

der Regenmenge in möglichst kleine Gruppen zu ordnen und die Häufigkeit zu bestimmen, mit welcher gewisse Schwellenwerte von den Niederschlagsmengen eines Tages überschritten werden. Von einer derartigen Untersuchung für unser Gebiet ist abgesehen worden, da ihr eine wesentlich praktische Bedeutung, wie gesagt, nicht zukommt. 11. Größte Niederschlagsmenge in 24 Stunden An die Frage nach der mittleren Niederschlagsmenge eines Tages schließt sich naturgemäß jene nach der größten in 24 Stunden gefallenen Menge. Kurz andauernde, aber ungewöhnlich starke Regenfälle können unheilvolle Wirkungen zur Folge haben, indem sie in den Niederungen Überschwemmungen verursachen, im Gebirge Anlaß zu Bergrutschungen geben und die Bäche füllen, die mit ihren Wassermassen, sowie den von den Gebirgshängen abgeschwemmten Schuttmassen zu Tal stürzen und hier unermeßliche Verwüstungen anrichten. Unter solchen Umständen ist die Kenntnis der extrem hohen Niederschläge nicht nur von theoretischem, sondern auch von hervorragendem praktischen Interesse. Denn bei Wasserbauten der verschiedensten Art, bei Kanal- und Deichbauten, bei der Anlage von Brücken, Beund Entwässerungen, sollen sie rationell ausgeführt werden, müssen die größten Niederschlagsmengen innerhalb kurzer Zeiträume, wie eines Tages, einer Stunde oder selbst einer Minute bekannt sein. Der Raum gestattet es nicht, hier in extenso die einzelnen Tagesmaxima des Niederschlages, die in den Monaten und Jahren der Beobachtungszeiträume gemessen wurden, zur Kenntnis zu bringen. Wir müssen uns vielmehr auf eine Übersicht beschränken, welche für die von uns ausgewählten Stationen nur je das größte aus der Reihe der gleichnamigen Monate der Beobachtungszeit herausgehobene Extrem anführt, sowie ferner das äußerste der bisher festgestellten täglichen Jahresmaxima 1 ) (Tabelle 28). Schließlich ist auch der Durchschnittswert aus den Jahresextremen aufgenommen worden; denn dieser gibt uns eine beiläufige Antwort auf die Frage, welche größte Regenmenge in 24 Stunden an den einzelnen Stationen durchschnittlich je einmal im Laufe des Jahres zu erwarten ist. Ein Wahrscheinlichkeitsschluß in diesem Sinne ist bezüglich der absoluten wie auch der mittleren Höchstbeträge begreiflicherweise um so mehr berechtigt, je größer die Zahl der BeobachtungsDie größte in 24 Stunden gefallene Regenmenge ist mit 1168 m m im Juli 1911 in B a g u i o auf der Insel Luzon, Philippinen, gemessen worden.

157

Wilhelm Semmelhack a £S ¿• 3 Isa

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163

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Wilhelm Semmelhack

Starke Begenfälle von kurzer Dauer werden gewöhnlich als P l a t z r e g e n oder W o l k e n b r ü c h e bezeichnet. Um Stark- und Platzregen hinsichtlich ihrer Intensität miteinander vergleichen zu können, ist es angebracht, die gelieferten Regenmengen auf die Minute als Zeiteinheit zu beziehen. Die folgende Tabelle 30 gewährt uns einen Einblick in die Beziehungen zwischen der Intensität und der Dauer der Stark- und Platzregen am Kamerungebirge auf Grund der Registrierungen der Regenmengen in I d e n a u und Tiko. Dabei wurden — dem Beispiel Hellmanns 1 ) folgend — als untere Grenzen der Intensität für die folgenden Zeitstufen festgesetzt: Dauer 1—5 Min. 6-15 „ 16-50 „

Mindestintensität Dauer 0,51 mm/Min. 31—45 Min. 0,41 „ 45—60 „ 0,31 „ 1—2 Std.

Mindestintensität 1,01 mm/Min. 0,81 „ 0,61 „

Tabelle 30 Mittlere Intensität (in Millimetern pro Minute) starker Niederschläge Ton kurzer Dauer in Idenau und Tiko Nr. der Tabelle 1 11 78

Dauer des Re gens (Minuten bzw. Stunden) Station Idenau (1909—12) Tiko (1933—36)

1—5 Min.

6—15 Min.

1,21 1,44

1,09 0,92

16—30 31—45 46—60 Min. Min. Min.

1—2 Stdn.

0,79 0,80

0,63 0,61

0,87 0,87

0,73 0,70

Wie man sieht, nimmt die mittlere Regenhöhe kurzer starker Niederschläge mit ihrer Dauer regelmäßig ab, und die mittleren Intensitäten weisen in Idenau und Tiko trotz der erheblichen Unterschiede in den Monats- und Jahresregenmengen jeweils nahezu gleiche Werte auf. Die Verteilung der kurzen Starkregen über das Jahr läßt die Tabelle 31 erkennen. Wir entnehmen ihr, daß, wie bei den größten Tagessummen (Tabelle 28), auch hier die Monate der Begenzeit besonders stark beteiligt sind, daß aber auch in den Übergangs(Tornado-) Zeiten mit starkem Begen von kurzer Dauer zu rechnen ist. Die Zahlen der Tabelle 31 zeigen aber auch, daß in Idenau die starken Begenfälle von l ä n g e r e r Dauer der Begenzeit angehören, während in Tiko es die Starkregen von m i t t l e r e r Zeitspanne sind, welche in den Hauptregenmonaten in Erscheinung treten. *) G. Hellmann, Die Niederschläge in den norddeutschen Stromgebieten, 1. Bd., S. 144. Berlin 1906.

164

Die Verteilung der Niederschläge um das Kamerungebirge Tabelle 31

1

2 2 2

1 1

1 1 2 3

1 7 8 3

4 8 9 3

1 8 7 4 1 1

4 6 1 2 9 30 23 28 10 15 8 19 18 10 8 8 1 7 5 12 6 4 2 2 3 1 5 4 1 1

2 6 4 2 1

Dez.

Sept.

Aug.

1 2 1 1 3 5 4 1 5 6 13 7 4 2 6 5 3 1 4 7 4 4 4 15 14 14 10 4 8 7 8 3 2 8 5 9 3

3 2 3 3 4 1 1

Juli

l 1 7 2 2 2

Juni

1 5 3

Mai

April

3 1 3

Nov.

1— 5 Min. 6—15 „ 16—30 „ 31—45 „ 46—60 „ 1—2 Stdn. 2—3 „ 3—4 „

Febr.

2 2 2

Okt.

Tiko (1933—1936)

1—5 Min. 6—15 „ 16—30 „ 31—45 „ 46—60 „ 1—2 Stdn. 2—3 „ 3—4 „

März

Station Idenau (1909—1912)

Dauer

Jan.

Jährliche Verteilung der starken Niederschläge in kurzer Zeit in Idenau und Tiko

2 1 1

Endlich ist in der Tabelle 32 noch die jährliche Verteilung und die mittlere Intensität der s t ä r k s t e n Platzregen an den beiden Stationen zusammengestellt. Wiederum zeigt sich, daß die Regenzeit der Zahl nach durch die stärksten Regen von kurzer Dauer überhaupt ausgezeichnet ist. Tabelle 32 Jährliche Verteilung und mittlere Intensität der stärksten Platzregen in Idenau und Tiko Station

Dauer

Idenau (1909—12)

1—5 Min. 6—15 „ 16—30 „ 31—45 „ 46—60 „ 1—2 Stdn. 2—3 „ 3—4 „

Tiko (1933—36)

Intensität pro Minute (mm) März April Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. 1,70 1,44

2,26 1,74 1,51 1,26

0,71

1— 5 Min. 6—15 „ 16—30 „ 1,45 31—45 „ 1,83 46—60 „ 1—2 Stdn. 2—3 „ 3—4 „

2,70

1,02

0,48 165

1,33

0,95 0,67

0,93

Wilhelm Semmelhack

Die m i t t l e r e n Intensitäten der stärksten Platzregen am Kamerungebirge (2,26 mm pro Minute am 11. Juli 1910 in Idenau, 2,70 mm pro Minute am 8. November 1933 in Tiko) zählen jedoch keineswegs zu den bekannten größten minutlichen Regenmengen in kurzer Zeit. Diese sind weit größer. Fielen doch in Opids C a m p bei Los Angeles (Kalifornien)1) am 5. April 1926 in 1 Minute 26,0 mm Eegen, und in P u e r t o Belo an der karaibischen Küste in Panamá in 3 Minuten 62,5 mm, d. h. 20,8 mm in 1 Minute. Mit einer minutlichen Intensität von 15,8 mm folgt der Wolkenbruch, der am 25. Mai 1920 im Gebiet des B a n n w a l d s e e s bei F ü s s e n niederging und in 8 Minuten 126 mm Regen lieferte. Yon ungewöhnlicher Stärke waren ferner die Wolkenbrüche auf der deutschen Pflanzung T a n g e r i d z a südwestlich von Kilossa (Deutsch-Ostafrika) am 11. Dezember 1933 und in C u r t e a de Arges in Westrumänien am 7. Juli 1889, bei welchen in 1 Minute 11,7 mm bzw. 10,2 mm Regen fielen. Vergleichen wir schließlich noch die größten Intensitäten von Platzregen pro Minute am Kamerungebirge mit den in Deutschland oder an einer anderen tropischen Station, etwa Batavia auf Java, gemessenen, so stellen wir fest, daß die Höchstbeträge am Kamerungebirge teilweise von denen in Deutschland und Batavia übertroffen werden. Es haben nämlich die größten Intensitäten von Wolkenbrüchen nach ihrer Dauer in Deutschland, Batavia und am Kamerungebirge folgende Werte: Größte Intensität pro Minute Dauer

1—5 Min.

6—15 Min.

Deutschland2) Batavia2) Kamerungebirge . . .

3,19

2,57

1,87

1,37

2,33 2,26

1,84 1,45

1,77 1,83

—

2,70

16—30 31—45 46—60 Min. Min. Min. 0,99 1,45 1,51

1—2 Stdn.

2—3 Stdn.

0,85 1,12 1,33

0,45 —

1,26

13. Der tägliche Gang der Niederschläge Zur Beurteilung der täglichen Periode der Regenmengen stehen für eine erste Unterrichtung die an den Stationen zweimal täglich, und zwar um 6 und 18 Uhr, ausgeführten Messungen zur Verfügung; denn sie gewähren uns einen Einblick in die Verteilung der Niederschlagsmengen auf die N a c h t u n d den Tag. Bei den in der Tabelle 33 mitgeteilten Stationen zeigt sich meist ein erhebliches Überwiegen der Niederschläge in den Nachtstunden von 18 Uhr bis 6 Uhr. Die UrHann-Süring, Lehrbuch der Meteorologie, 1. Bd., S. 479. Leipzig 1939. ) Hann-Süring, a. a. O. S. 478.

2

166

Die Verteilung O-H »Q CO ei Ml >o JJ4 CO 00 o co co f ©fi a

der Niederschläge um das O M^ m^us ® ^ «oCO CO Ieii> co ^ co MI CO co I ei q o s 00 I> ©© o IN ffi >O CD Ml * MI coCO coM< coco CO CO jL CO COCO CO CO ®C0 Mi eoOl U5 TfltJ lO• SIo OllH t> . 0 i bo3 o> Oia (>N q i«jSt» o «o Offi IOU- TH-; io io "*"*cO a3 ei-hoco Offl« S co eo oj I 1-5 CO (N i—I »OM ffi^ MS Mi 522 ®52 0> r-U3 coeogSM CO eiCO r^S-S MIa 3to3 us eo Mm 5 R IM 00 (Ma3 3 133 CO lO O* Hs 00—i «> » IM CD O r-t' IQo ioo Mj, Oli> coos CD 001 Ml coNOOl cor-l cdt- eoCi eo jg o bo o co oi co eo t> M ©>-1 «eos «s _g MIl> «5 © ei» i Tia co co CO « . 3 . eo ' S § a . mTco J « 00 B 5 co eo 0101 eo01 g I 10 coeo g9 bo t> eopi 00 ^ ooOOS*-H SP• ION eiOl Mlo 01cd eoo "S_ oc3 eo ih co00 ioi-h t- eo CD 3 Mi © 10«S iof-H I>^ Oi © CJ . coOO0100 «s >0 ¡O^ co t- « I A Mi ei co eo «5 Tfl 3 mi fl a »© :» 50© -: 2 2 § SP § SP -sj m

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