Erster Grundwasser-Atlas: So viel Wasser hat die Erde

Erster Grundwasser-Atlas: So viel Wasser hat die Erde

, aktualisiert 16. November 2015, 18:23 Uhr

Die Erde hat enorme Grundwasservorräte, aber auch die sind endlich. Forscher haben nun erstmals den Umfang und das Alter aller globalen Vorkommen geschätzt und eingeordnet, wie es um das Grundwasser steht.

In vielen Regionen der Erde sinken nach Forscherangaben die nutzbaren Grundwasservorräte. Einen Überblick über das Grundwasser geben Tom Gleeson von der University of Victoria (Kanada) und Kollegen im Fachjournal „Nature Geoscience“. Allein in den obersten zwei Kilometern der Erdkruste ruhen und fließen demnach schätzungsweise 23 Millionen Kubikkilometer Grundwasser. Das genüge, um die Landoberfläche der Erde 180 Meter hoch zu bedecken. Nur weniger als 6 Prozent seien nach groben Schätzungen jedoch „modernes Grundwasser“, das jünger als 50 Jahre sei und in den aktiven Wasserkreislauf einfließe, schreiben die Autoren. Der weitaus größere Teil ruht in tiefen Schichten, oft in porösem Gestein, und ist bis zu mehrere Millionen Jahre alt.

Die Wasservorräte, die sich regelmäßig innerhalb von 25 bis 100 Jahren wieder auffüllen, seien eine begrenzte Ressource und zudem regional höchst unterschiedlich verteilt, schreiben die Forscher. Es sei bereits bekannt, dass die Wassermenge in vielen wasserführenden Schichten abfalle, kommentierte Gleeson in einer Pressemitteilung. „Wir nutzen unsere Grundwasserressourcen zu schnell - schneller als sie erneuert werden können.“

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Bisher war unbekannt, wie groß die Vorkommen des modernen Grundwassers weltweit sind, das von der Erdoberfläche her aufgefrischt wird und von dem Ökosysteme und unsere Wasserversorgung abhängen. Gleeson und Kollegen - unter anderem von der Universität Göttingen - schätzen sie nach weiteren Analysen auf etwa 0,35 Millionen Kubikkilometer. Das sind rund 1,5 Prozent des gemessenen Grundwasservolumens. Eine Menge, die die Erde immer noch drei Meter hoch mit Wasser bedecken würde. Oberflächengewässer wie Meere, Flüsse und Seen steuern nur ein Viertel des aktiven Wasserkreislaufes bei, drei Viertel speisen sich aus den jungen Grundwasservorkommen.

Auf Weltgrundwasserkarten, die die Forscher erstellten, zeigt sich, dass die jüngeren Vorkommen regional höchst unterschiedlich verteilt sind. Erwartungsgemäß sind sie in trockenen Gebieten, wie in den Wüstenzonen des nördlichen Afrikas oder in Mittelasien, gering. In Europa, mit Ausnahme Spaniens und anderer Küstenregionen des Mittelmeeres, jedoch sind sie meist hoch. Ebenso im Amazonasbecken, Indonesien, Nord- und Mittelamerika entlang der großen Gebirgszüge.

Um Alter und Menge des Grundwassers zu bestimmen, legten die Forscher drei Berechnungsmodelle übereinander: Sie sammelten bereits dokumentierte Werte des radioaktiven Wasserstoff-Isotops Tritiums, das seit den Atomtests vor 50 Jahren weltweit im Grundwasser zu finden ist. Außerdem nutzten sie Simulationsmodelle für den unterirdischen Wasserfluss und bezogen ein, dass die Durchlässigkeit der Gesteinsschichten mit der Tiefe durch steigenden Druck abnimmt.

Professor Nico Goldscheider, Hydrogeologe vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT), hält die Studie für sehr relevant: „Die resultierenden Karten der globalen Verteilung von „jungem“ Grundwasser, welches aktiv am Wasserkreislauf teilnimmt und ständig erneuert wird, sind überaus wertvoll, innovativ und wichtig für Wasserressourcenmanagement auf großregionalem und globalem Maßstab.“

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Professor Wilfried Schneider vom Institut für Wasserressourcen der TU Hamburg-Harburg hingegen hält den Wert für den Grundwasserschutz in Deutschland für gering. „Die Ergebnisse zu den Grundwasservorkommen in Europa und Deutschland sind schon seit vielen Jahren bekannt.“

Dennoch hofft der US-Hydrologe Ying Fan von der Rutgers University (New Jersey) in einem Begleitartikel zur Studie: „Dieser globale Blick auf das Grundwasser wird hoffentlich die Aufmerksamkeit dafür erhöhen, dass diese jüngsten Grundwasservorkommen, die am empfindlichsten auf menschliche und Umwelteinflüsse reagieren, endlich sind.“

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