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Stausee von Potrerillos
von Martin Mergili und Sandro Schlaffer
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Auf dem Weg von Mendoza durch die Precordillera in Richtung Uspallata folgt die Ruta Nacional 7 zunächst nicht dem Tal des Río Mendoza, das hier in einer engen Schlucht verläuft, sondern überquert einen etwas weiter südlich gelegenen Sattel, um dann in einer Talweitung bei Potrerillos auf das Haupttal zu stoβen. Genau diese topographische Konstellation - Abfolge von Talweitung und Schlucht - wurde genutzt, um den Río Mendoza aufzustauen: der nach vierjähriger Bauzeit 2003 fertiggestelle, 116 m hohe Damm von Potrerillos (Embalse de Potrerillos) liegt bereits in der Schlucht, weshalb die Dammkrone relativ kurz sein kann, während das dahinterliegende Reservoir in der Talweitung viel Wasser zu speichern vermag. Die Anlage dient einerseits der Energiegewinnung, ebenso bedeutsam sind jedoch seine Funktionen zum Hochwasserschutz und zur Bewässerung der landwirtschaftlichen Flächen rund um Mendoza.
Durch einen Klick in das Titelbild kannst du den Stausee aus einer anderen Perspektive betrachten.
Die Problematik von Reservoirs
Fülle durch Klicken der Pfeile oder ins Bild den Stausee von Potrerillos auf.
Diese Serie von Satellitenbildern zeigt das Gebiet um Potrerillos zu fünf verschiedenen Zeitpunkten. 2004 war das Auffüllen des Reservoirs noch im Gange. Die Szene von 2009 stammt aus dem Spätsommer, einer Zeit zu der nach Schnee- und Gletscherschmelze das Reservoir komplett gefüllt ist. Die Szenen von 2011 und 2017 zeigen das Reservoir nahe seines Tiefststandes im Frühjahr.
Beobachte ganz besonders die Veränderungen, die zwischen 2011 und 2017 eingetreten sind:
Datengrundlage: Landsat | Bandkombinationen 4-3-2 von Landsat 5 (1996, 2004, 2009 und 2011) und Bandkombination 5-4-3 von Landsat 8 (2017)
Vor allem der hintere Bereich des Stausees zeigt Veränderungen: der Río Mendoza hat im Laufe der Zeit ein Delta gebildet, das 2017 etwas weiter in den See hineinragt als noch 2011. In der Szene von 2017 sind ausserdem recht deutlich gelbliche Schleier im Wasser zu sehen: dabei handelt es sich um Feinsediment (vor allem Schluff), das über den Río Mendoza, in geringerem Maβe auch über die seitlichen Zuflüsse, in den See gelangt und sich im ruhigen Wasser langsam ablagert. Gröbere Bestandteile der Sedimentfracht des Río Mendoza haben sich bereits weiter oben oder spätestens im Delta abgelagert.
Dies bedeutet, dass der Untergrund des Sees langsam aufsedimentiert wird und die Menge an Wasser die gespeichert werden kann so lange abnimmt, bis der See schlieβlich komplett mit Sediment aufgefüllt ist, sofern keine Gegenmaβnahmen getroffen werden. tatsächlich hat sich das Speichervolumen seit 2003 von 627 auf 420 Millionen Kubikmeter reduziert, wobei aus der Quelle nicht klar hervorgeht, auf welches Jahr sich die zweite Zahl bezieht. Vor allem die Funktion des Sees als Hochwasserschutz ist durch dieses geringere Speichervolumen gefährdet. Sedimentation stellt nicht nur ein Problem für den Stausee von Potrerillos, sondern auch für viele andere Reservoirs weltweit dar.
Was uns die Gesteine erzählen
Durch Klicken der Pfeile oder in das Foto kannst du zwischen der Übersicht und der Detailansicht der Gesteinsschichten wechseln.
Die Umgebung von Potrerillos ist nicht nur wegen des Reservoirs, sondern auch geologisch von Interesse. Von der Ruta Nacional 7 ist, hier vor dem Hintergrund der Cordillera Frontal, eine Schichtfolge rötlicher Gesteine zu sehen. Diese sind nicht Teil der Precordillera, sondern entstanden erst viel später.
Zunächst handelt es sich hier um eine Abfolge von Sedimentgesteinen: das Material wurde zuerst hier abgelagert und dann im Laufe der Jahrmillionen verfestigt. Oben und unten ist Sandstein zu finden, dazwischen ein grobkörniges Konglomerat, und direkt über dem Konglomerat ein feinkörniger Schluffstein. Unter der Annahme dass die Schichtfolge nicht durch tektonische Prozesse umgekehrt (d.h., das gesamte Gesteinspaket um 180° gedreht) wurde kann festgestellt werden, dass das Konglomerat vor dem Schluffstein entstanden ist, während ganz zu Beginn und ganz am Ende Sandstein abgelagert wurde. Die gerundeten Körner im Konglomerat verraten uns, dass es sich hier mit hoher Wahrscheinlichkeit um Flussablagerungen handelt. Nun stellt sich jedoch die Frage, wie es zur Ablagerung der verschiedenen Korngröβen kam.
Die fluviale Erosion und Sedimentation hängt von der Flieβgeschwindigkeit (und damit der Energie), von der Korngröβe und von der Kohäsion zwischen den einzelnen Körnern ab: da letzere zwischen den winzigen Tonpartikeln sehr stark zur Wirkung kommt, wird bei einer Erhöhung der Geschwindigkeit zunächst Schluff und Sand aufgenommen, und erst dann Ton und gröbere Komponenten wie Schotter, Kies und Blöcke. Umgekehrt lagern sich bei der Verringerung der Flieβgeschwindigkeit zuerst die gröberen Komponenten ab, dann der Sand und schlieβlich der Schluff und der Ton (hier spielt die Kohäsion keine Rolle, da sich die einzelnen Partikel in Suspension befinden). Demnach können gröbere Partikel nur bei hohen Flieβgeschwindigkeiten transportiert werden: einzelne Körner werden dabei von der Sohle abgehoben, ein Stück vorwärtsbewegt, abgelagert, weiter transportiert usw. Ton- und Schluffpartikel hingegen werden durch Turbulenzen in Schwebe gehalten und lagern sich erst in stehendem Wasser langsam ab (siehe Satellitenbild von 2017 weiter oben).
Auf Basis dieser Betrachtungen könnte folgende Hypothese die beobachtete Schichtfolge erklären. Um sie zu prüfen, wären jedoch weiter gehende Untersuchungen nötig.
In dem Flusssystem, von dem der gezeigte Aufschluss Zeugnis ablegt, wurde je nach Sedimentverfügbarkeit und Flieβgeschwindigkeit Material unterschiedlicher Korngröβen abgelagert. So könnte der Normalabfluss in der entsprechenden Periode zur Ablagerung der mächtigen Pakete von Sandstein geführt haben, die oben und unten im Foto zu sehen sind. Ein Starkregenereignis oder ein Erdbeben hat dann evtl. zu einer oder mehreren Muren, oder zumindest zu erhöhter Sedimentverfügbarkeit und Flieβgeschwindigkeit geführt, so dass gröbere Komponenten abgelagert wurden, aus denen später ein Konglomerat entstand. Im Zuge dieser Ereignisse könnte es zu der Blockierung des Tals z.B. durch eine groβe Massenbewegung gekommen sein, die dann einen See gestaut hat. Im ruhigen Wasser konnte sich über eine gewisse Zeit feines Material ablagern, ehe der Damm brach oder überflossen wurde, und der Normalabfluss wieder hergestellt war.
Weitere Übungsaufgaben zum Sedimentbudget fluvialer Systeme findest du im Beitrag zur Geodiversität zwischen Uspallata und Punta de Vacas.
Baumhauer, R. (2013): Physische Geographie 1. Geomorphologie. In: Cyffka, B. & Schmude, J.: Geowissen kompakt. Darmstadt
Englischsprachiger Wikipedia-Artikel zum Damm von Potrerillos [Quelle öffnen]