Vansee

Der Vansee oder Van-See (türkisch Van Gölü, kurdisch Gola Wanê (Behra Wanê) armenisch Վանա լիճ, Wana lič, griechisch Θωσπῖτις, Thospitis) ist der größte See der Türkei und der größte Sodasee der Erde. Er liegt im äußersten Osten des Landes in den Provinzen Van und Bitlis. Um den See herum befinden sich Obst- und Getreideanbaugebiete. Die Provinzhauptstadt Van liegt am Ostufer des Sees.

Geographie Der Vansee liegt auf einer Höhe von und ist einer der größten Gebirgsseen der Erde. Er hat keinen Abfluss und bildet ähnlich wie der im Iran östlich der iranisch-türkischen Grenze liegende Urmiasee einen riesigen Steppensee; dabei wird er von bis zu hohen Vulkanen und Bergen umgeben. In SW-NO-Richtung ist das Gewässer 127 km lang, in N-S-Richtung maximal 52 km breit. Die Uferlänge beträgt ca. 576 km.Google Earth Erstmals 1974 vorgenommene Echolotungen ergaben eine Tiefe bis zu 451 m.How Kin Wong & Egon T. Degens, The bathymetry of Lake Van, Turkey, in: Egon T. Degens & F. Kurtmann (Hrsg.): Geology of Lake Van, MTA Press, Ankara, S. 6–10, 1978. Die damals erstellte bathymetrische Karte wurde von Stephan Kempe ausgewertet und überschätzte aufgrund fehlender Daten das Seevolumen auf 607 km³ bei einer Fläche von 3574 km².Stephan Kempe, Hydrographie, Warvenchronologie und organische Geochemie des Vansees, Osttürkei, Dissertation, Mitt. Geol.-Paläont. Inst. Univ. Hamburg 47: 125-228, 1977 1985 erschien eine neue bathymetrische Seen-Karte,Directorate for Hydrography and Oceanography (1985) Van Gölü Sea Chart die zeigt, dass der See im Nord-Osten durch einen Rücken in zwei Becken, das nördliche Ahlat- und das zentrale Tatvan-Becken, geteilt wird. Dadurch verringert sich das Volumen auf 576 km³. Die Fläche wird mit 3522 km² angegeben.Andreas Reimer, Günter Landmann & Stephan Kempe, Lake Van, Eastern Anatolia, hydrochemistry and history. Aquatic Geochemistry 15: 195-222, 2009

Er zählt zu den endorheischen Gewässern, d. h., er wird nicht in ein Meer entwässert.

Der ursprüngliche Abfluss des Tales Richtung Euphrat wurde vor weniger als einer Million Jahren durch den Vulkan Nemrut blockiert. Ein theoretischer Abfluss des Sees, südlich von Tatvan Richtung Bitlis, liegt etwa 100 m über dem Seespiegel und es ist fraglich, ob dort jemals Seewasser abgeflossen ist. Die Regulierung des Wasserstands erfolgt über die Bilanz aus Zuflüssen aus den umliegenden, 12.500 km² großen Gebirgsgebieten und dem Niederschlag (Regen und Schnee) über dem See abzüglich der Verdunstung von der Seeoberfläche. Die jährliche Wasserbilanz wurde mit 4,2 km³ angegeben; dies würde zu einer Änderung des Seespiegels von 0,7 m führen. Da Zufluss und Verdunstung aber teilweise gleichzeitig erfolgen, ist die jahreszeitliche Seespiegelschwankung durchschnittlich nur ca. 0,5 m. Die Zahlen der Gesamtbilanz wurden durch Reimer inzwischen etwas nach unten auf 3,7 km³ korrigiert. Serien von feuchten und trockenen Jahren können den Seespiegel um mehrere Meter schwanken lassen,Kaden, H., Peeters, F., Lorke, A., Kipfer, R., Tomonaga, Y. & Karabiyikoglu, M.(2010): Impact of lake level change on deep‐water renewal and oxic conditions in deep saline Lake Van, Turkey. – Water Resources Research 46, W11508, was zu Problemen für ufernahe Straßen und Bebauung und die Hafen- und Fähranlagen am See führt.

Seewasser Das Wasser des Vansees ist alkalisch; er ist der größte Sodasee der Erde. Das Wasser ist reich an Soda und anderen Salzen, die zur Herstellung von Waschmitteln dienen. Der pH-Wert des Wassers beträgt 9,8, der Salzgehalt 2,27 Prozent, davon etwa eine Hälfte Soda und eine Hälfte Kochsalz. Obwohl das kontinentale Klima Ost-Anatoliens im Winter (Dezember bis Februar) mittlere Temperaturen von unter 0 °C aufweist, friert der See nicht zu. Dies ist allerdings weniger dem hohen Salzgehalt, sondern eher dem hohen Volumen des Sees geschuldet. Im Winter kühlt er an der Oberfläche ab, kaltes Wasser sinkt nach unten und wird von wärmerem Tiefenwasser ersetzt. Die Tiefentemperaturen des Sees betragen ca. 3 °C, immer noch höher als die Temperatur größter Dichte für den Salzgehalt (ca. −1,3 °C). Anders als Süßwasserseen kühlt somit der See nicht am Boden auf die Temperatur größter Dichte ab und verhält sich somit hydrophysikalisch wie ein kleiner Ozean. Im Sommer wird der Salzgehalt an der Oberfläche durch zufließende Fluss- und Grundwässer verdünnt und erwärmt. Dadurch bildet sich eine allmählich dicker werdende Oberflächenschicht. Durch Verdunstung im Sommer und Abkühlung im Herbst wird die Salinität und Dichte der Oberflächenschicht erhöht, bis der See anfängt zu durchmischen. Allerdings durchmischt nicht das ganze Volumen, sondern nur Teile, so dass auch der Sauerstoffgehalt des Sees nicht komplett erneuert wird und nach unten bis auf fast Null abnimmt (meromiktisch). Die hohe Alkalinität von bis zu 155 meq/l (9,5 g gelöste Karbonate/l) sorgt aufgrund des Löslichkeitsgleichgewichtes für sehr niedrige Calcium-Konzentrationen von nur 4 mg/l. Trotzdem ist der See um das Zehnfache an Calciumcarbonat (CaCO3) übersättigt. An den Flussmündungen, an denen Wässer mit hoher Calcium-Konzentrationen sich mit dem Seewasser mischen, fällt daher fein-nadeliger Aragonit aus, der das Wasser milchig werden lässt (sog. Whitings). Diese feinen Aragonite setzen sich am Seeboden ab und bilden eine helle Sommerlage. Im Herbst und Winter lagern sich dagegen dunklere Sedimente (Tonminerale und organische Substanz) ab, so dass Jahreslagen (Warven) entstehen. Über Grundwasseraustritten bilden sich dagegen hohe Türme, die zunächst aus Korallen-artig wachsenden Calcit-Bäumchen bestehen (chemischer Garten), die dann von Cyanobakterien besiedelt werden. Aufgrund der hohen CaCO3-Übersättigung fällt auf ihren Kolonien Aragonit aus. Solche mikrobiell ausgefällten Kalke werden als Mikrobialite, bzw. – wenn sie laminiert sind – als Stromatolithe bezeichnet. Im Vansee wurden durch Echolot bis zu 40 m hohe Türme aus solchen Karbonaten entdecktStephan Kempe, Jozef Kazmierczak, Günter Landmann, Tosun Konuk, Andreas Reimer & Andreas Lipp, Largest known microbialites discovered in Lake Van, Turkey, Nature 349: 605-608, 1991 und durch Taucher beprobt. Sie gehören zu den größten aktiv wachsenden Mikrobialiten, die bekannt sind. Die mikrobielle Zusammensetzung wurde durch DNA charakterisiert und zeigt zahlreiche verschiedene Organismen, die an der Aragonit-Fällung beteiligt sind.López-Garcia, P., Kazmierczak, J., Benzerara, K., Kempe, S., Guyot, F. & Moreira, D. (2005): Bacterial diversity and carbonate precipitation in the microbialites of the highly alkaline Lake Van, Turkey. – Extremophiles 9: 263-274.

Sedimente, Paläoklima und Beckenentwicklung Die 1974 und 1990 geborgenen Kerne enden alle in einer harten, Dolomit-reichen Lage. Darüber liegen (in den Tiefwasserkernen) sechs farblich unterschiedliche Sedimentabschnitte, die feinlaminert sind. Die Laminierung wird lediglich durch Lagen von Vulkan-Aschen (Lagen A-P), kleine Turbidit-Lagen und einigen Rotationsblockrutschungen unterbrochen. Die Laminierung hat sich als Jahresschichten (Warven) erwiesen und erlaubt eine Korrelierung der Kerne untereinander. Dadurch können gestörte Segmente in einem Kern durch intakte Segmente in einem anderen Kern ersetzt werden und so die Warven kontinuierlich ausgewertet werden. Die erste, visuelle Zählung von S. Kempe an den Kernen von 1974 ergab die Präsenz von 10.420 Jahren. Damals war allerdings klar, dass aufgrund der Kolbenlot-Technik die jüngsten Abschnitte vermutlich verloren gegangen waren. Daher wurden 1990 Kerne mit anderer Technik geborgen und mit moderner Scan-Technik durch G. LandmannLandmann, G. (1996): Vansee/Türkei: Sedimentologie, Warvenchronologie und Paläoklima der letzten 15 000 Jahre. Dissertation, Facult. Geosci. Univ. Hamburg, 137 pp, unpublishedLandmann, G., Kempe, S. (2005) Annual deposition signal versus lake dynamics: microprobe analysis of laminated Lake Van (Turkey) sediments reveals missing varves in the period 11.2–10.2 ka BP. Facies 51:135–145. und G. LemckeLemcke G (1996) Paläoklimarekonstruktion am Vansee (Ostanatolien, Türkei). Dissertation 11786, 182 pp, Eid. Techn. Hochsch., Selbstverlag bearbeitet.

Insgesamt sind die Kerne bis 14.740 Jahre BP gewarvt (d. h. bis 12.790 v. Chr.) und repräsentieren das gesamte Holozän und große Teile des Spätglazials, inklusive der Jüngeren Dryas. Vor allem stimmen die Längen der Abschnitte fast jahresgleich mit den Abschnitten der Eiskernzählungen überein.Landmann, G., Reimer, A., Kempe, S. (1996) Climatic induced lake level changes of Lake Van/Turkey during the transition Pleistocene/Holocene. Global Biogeochem Cycles 10(4):797–808. .

Aus den in den Sedimentablieferungen enthaltenen Karbonaten lassen sich Schlussfolgerungen zur Geschichte des Sees ableiten. Die aus der Tiefe des Sees geborgenen Kerne enden nicht nur in einer harten, nicht-laminierten und dolomitischen Lage, sondern es gibt auch weitere Lagen mit Magnesium-reichen Karbonaten. Dolomit, ein Magnesium-Calcium-Karbonat, und Magnesium-reiche Karbonate können nur bei sehr hohen Übersättigungen dieser Minerale ausfallen. Diese Lagen, wie auch die harte Bodenlage zeigen daher Regressionsphasen, d. h. Seespiegelrückgänge an. Außerdem wurde entdeckt, dass in den tiefen Kernen der Salzgehalt der Porenwässer stark nach unten zunimmt. Daraus, und aus bestimmten Sedimenttexturen, ist zu schließen, dass der See vor etwa 15.000 Jahren fast ausgetrocknet war und dass seitdem der Seespiegel ansteigt und Salz aus den alten Sedimenten wieder in den See diffundiert. Zu dieser Interpretation passt, dass das Salzalter des Sees, also das Verhältnis der Gesamtmenge des Chlorids im heutigen See zum jährlichen Input über Flüsse und Regen, etwa 200.000 Jahren entspricht,Reimer, A. (1995): Hydrochemie und Geochemie der Sedimente und Porenwässer des hochalkalinen Vansees in der Osttürkei. Dissertation, Facult. Geosci. Univ. Hamburg, 136 pp, unpublished der See also nicht nur aus den Flüssen, sondern auch aus den tiefen Sedimenten Salz eingespeist bekommen muss. Die Magnesium-reichen Lagen in den höheren Lagen der Sedimente zeigen ebenfalls Regressionsphasen an: Zwischen 12.400 und 10.800, 9000 bis 8400 und um 3000 Jahre BP. Diese Trockenphasen finden sich z. T. auch in anderen Seen des Nahen Ostens.

Terrassen über dem heutigen Spiegelniveau zeigen Seespiegelhochstände an. In einer von ihnen wurden ebenfalls laminierte Sedimente gefunden, die eine Chronologie von 606 Jahren darstellen. Sie wurde durch 14C-Datierung auf den Zeitraum 20.700 bis 20.100 Jahre BP fixiert,Kempe, S., Landmann, G., Müller, G. (2002) A floating varve chronology from the Last Glacial Maximum terrace of Lake Van/Turkey. Z. Geomorphol. 126:97–114. entsprechend einem Hochstand während des letzten Hochglazials. Dieser Hochstand findet sich auch in anderen Seen des Nahen Ostens, wie dem Toten Meer. Alle diese Schwankungen zeugen von massiven Klimaschwankungen, ausgelöst durch die mehrfache Verlagerung von Monsun- und Kontinental-Klimazonen im Spätglazial.

Fauna mini|Vankatze Die einzige, endemische Fischart im Vansee, die bereits von Strabo erwähnt wurde, ist die Karpfenart Chalcalburnus tarichi (türkisch İnci kefalı). Die Art scheidet, wie alle Fische, Ammonium (und nicht Harnstoff) aus, das eigentlich bei den hohen pH-Werten des Sees toxisch sein sollte; insofern ist diese Art weltweit einzigartig.Eva Danulat & Stephan Kempe: Nitrogenous waste excretion at extremely alkaline pH: The story of Chalcalburnus tarichi (Cyprinidae), endemic to Lake Van, Eastern Turkey. – Fish Physiol. Biochem. 9: 377–386, 1992 Sie wurde erstmals von Johann Anton Güldenstädt beschrieben. Sie kann nur im Brackwasser in der Nähe der Flussmündungen leben und muss zum Laichen die Flüsse hochziehen. Sie gehört inzwischen zu den bedrohten Tierarten. Die Fische sind durch illegalen Fang während der Laichzeit, Verlust des Lebensraums durch Kiesabbau und Wasserverschmutzung bedroht. Die Art wurde auch im benachbarten Erçek Gölü eingebürgert.