Erster Grundwasser-Atlas : So viel Wasser hat die Erde

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.

Wasser ist ein Menschenrecht

2010 erklärten die Vereinten Nationen sauberes Trinkwasser zu einem Menschenrecht.

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Der Mensch besteht aus Wasser

Je nach Alter, Geschlecht und Kondition besteht der Mensch zu etwa 60 Prozent aus Wasser. Ohne zu trinken, überlebt er nur wenige Tage.

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Erde besteht zu 70 Prozent aus Wasser

Knapp drei Viertel der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt. Experten warnen, dass der Klimawandel den Meeresspiegel steigen lässt.

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Teuerstes Mineralwasser

„Rokko No Mizu“ heißt das teuerste Mineralwasser, das weltweit verkauft wird. 124 Euro kostet die Nummer Eins unter den Luxus-Mineralwassern. Das teuerste Wasser der Welt kommt aus dem japanischen Rokko-Gebirge. Eine Liste mit den Top Ten der Luxus-Wässerchen finden sie übrigens hier.

Übrigens: Wer „Rokko No Mizu“ vor Ort kauft, muss nicht einmal einen Euro pro Liter bezahlen.

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Süßwasservorkommen

Mehr als die Hälfte der weltweit verwendbaren Süßwasservorkommen finden sich laut der Umweltorganisation WWF in gerade einmal neun Ländern: Brasilien, China, Indien, Indonesien, Kanada, Kolumbien, Kongo, den USA und Russland. Knapp 900 Millionen Menschen in den Entwicklungsländern haben keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser.

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Indien hat die meisten Menschen ohne Zugang zu sauberem Wasser
In Indien müssen arme Menschen sieben Mal mehr für die täglich empfohlene Wassermenge von 50 Litern ausgeben als beispielsweise Bürger Großbritanniens. 75,8 Millionen Menschen - das sind fünf Prozent der Gesamtbevölkerung von 1,25 Milliarden - müssen nach einem Bericht der Hilfsorganisation Water Aid entweder teures sauberes Wasser kaufen oder mit Abwässern oder Chemikalien belastetes Wasser benutzen. Krankheiten und Tod sind die Folge: Von 315.000 Kindern, die jährliche an Durchfallerkrankungen sterben, sind 140.000 aus Indien, teilte Water Aid mit.

Weltweit ist die Versorgung mit sauberem Wasser seit 1990 besser geworden, heißt es in dem Bericht weiter. 2,6 Milliarden Menschen haben seitdem Zugang zu dem lebensnotwendigen Gut erhalten. Aber eine Entwarnung sei noch nicht möglich. Es seien im Gegenteil mehr Anstrengungen „in einer Welt notwendig, in der einer von zehn Menschen in einem Kreislauf von Armut und Krankheit in dem Streben nach einer sicheren, bezahlbaren eigenen Wasserversorgung gefangen ist.“

Arme Inder müssten täglich umgerechnet 64 Cent für die von der Weltgesundheitsorganisation empfohlenen 50 Liter sauberes Wasser ausgeben, Briten 9 Cent. Das seien 20 Prozent ihres durchschnittlichen Tageseinkommens. Schlechtes Management der Wasserressourcen sei ein Grund für die schlechte Versorgung, hinzu kämen Klimawandel mit Dürren und anderen Umweltproblemen. Prognosen zufolge wird Indien in 15 Jahren nur die Hälfte seines Wasserbedarfs für Städte, Industrie und Landwirtschaft decken können.

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Verseuchtes Wasser

Krankheitserreger im Trinkwasser verursachen jährlich den Tod von mehr als 1,5 Millionen Kindern und etwa 3,5 Millionen Menschen sterben jährlich an den Folgen schlechter Wasserversorgung.

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Flüsse und Abwässer

Weltweit fließen 80 Prozent des städtischen Abwassers unbehandelt in Flüsse, Seen oder ins Meer. In Entwicklungsländern sind es bis zu 90 Prozent.

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Medikamente in Abwässern

Durch den verschwenderischen Umgang mit Medikamenten und Reinigungsmitteln gelangen immer mehr Chemikalien ins Trinkwasser, warnen Experten wie der Lüneburger Umweltwissenschaftler Klaus Kümmerer: „Vermutlich sind bereits mehrere tausend chemische Stoffe in dem vom Menschen genutzten Wasserkreislauf. Über ihre Wirkung wissen wir wenig." Das sich die Stoffe in Wasser und Boden chemisch verändern, habe man kaum Erkenntnisse über mögliche Auswirkungen auf Mensch und Tier.

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Badeseen und Fließgewässer

Nur etwa jedes zehnte Fließgewässer in Deutschland ist in einem ökologisch guten Zustand. 90 Prozent der Flüsse und Bäche erreichen die Ziele der EU-Wasserrahmenrichtlinie nicht, so das Umweltbundesamt. Dazu gehöre es etwa, die chemische Belastung des Wassers zu verbessern. In Deutschland ist die Strecke der Fließgewässer etwa 127.000 Kilometer lang. Insgesamt gibt es 25 Fließgewässertypen, 14 Seentypen, 9 Küstengewässertypen und 2 Übergangsgewässertypen.

In den meisten Seen und Flüssen in Deutschland kann man sorglos schwimmen: 97 Prozent der bundesweiten Badeplätze weisen der Untersuchung nach eine passable bis ausgezeichnete Wasserqualität auf. An diesen 13 Badeseen ist jedoch Vorsicht angebracht.

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Wasser zur Herstellung von Lebensmitteln

Das meiste Wasser wird weltweit in der Landwirtschaft verbraucht. Für die Nahrungsproduktion werden weltweit rund 70 Prozent des Süßwassers verbraucht. Ein Beispiel: Um ein Kilogramm Rindfleisch zu bekommen, benötigt man durchschnittlich 15.000 Liter Wasser.

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Ursprung des Wortes

Das Wort "Wasser" stammt aus dem Althochdeutschen. Der ursprüngliche Begriff "wazzar" heißt so viel wie "das Feuchte" oder "das Fließende".

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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.“

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.

Die Nachfrage nach Energie und nach Wasser wird in den kommenden Jahrzehnten steigen. Dieser Anstieg führt zu erheblichen Herausforderungen und Belastungen in fast allen Regionen, vor allem in Entwicklungs- und Schwellenländern. Bis 2050 wird der globale Wasserbedarf voraussichtlich um rund 55 Prozent steigen. Bedingt wird dies vor allem durch die steigende Nachfrage in der industriellen Fertigung (plus 400 Prozent). Der spezifische Bedarf der Haushalte wird dagegen "nur" um 130 Prozent zunehmen. Mehr als 40 Prozent der Weltbevölkerung werden 2050 voraussichtlich in Gebieten mit starkem Wasserstress leben.

Quelle: Weltwasserbericht 2014

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Die Versorgung mit Wasser und die Versorgung mit Energie sind wechselseitig abhängig. Entscheidungen in einem Sektor haben positive und negative Auswirkungen auf den jeweils anderen Sektor. Krisen wie Armut, Gesundheit und Hunger sind eng verbunden mit Wasser und Energie. Weltweit haben nach verschiedenen Schätzungen rund 768 Millionen bis 3,5 Milliarden Menschen keinen Zugang zu einer guten Wasserversorgung. 2,5 Milliarden Menschen haben keinen Zugang zu ausreichender sanitärer Versorgung. In den meisten Fällen sind die Menschen, die unter Wassermangel leiden, auch von fehlender Energieversorgung betroffen: Mehr als 1,3 Milliarden Menschen haben keinen Strom und rund 2,6 Milliarden Menschen nutzen zum Kochen vor allem Holz.

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Politik und Verwaltung, Planer und Praktiker können die Barrieren zwischen ihren jeweiligen Sektoren schrittweise überwinden. Der Staat kann durch innovative und pragmatische Ansätze die Versorgung mit Wasser und Energie effizienter machen und Kosten sparen. Die Herausforderung des 21. Jahrhunderts für die Regierungen lautet, die vielfältigen Aspekte von Wasser und seiner Nutzung zu berücksichtigen.

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Der Preis für Energie- und Wasserdienstleistungen sollte die Kosten für Bereitstellung und sozio-ökologische Folgen berücksichtigen. Die Grundbedürfnisse der Armen und Benachteiligten dürfen nicht beeinträchtigt werden. Der Zugang zu sauberem Wasser ist als Menschenrecht anerkannt - auf die Energieversorgung wird dies noch nicht angewandt.

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Der private Sektor kann eine größere Rolle bei Investitionen, Wartung und Betrieb von Wasser- und Energieinfrastruktur spielen. Energie ist ein gutes Geschäft, der Energiesektor kann daher viele Hebel in Bewegung setzen.

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Auch die staatliche Unterstützung für Forschung und Entwicklung sind entscheidend für den Ausbau alternativer, erneuerbarer und weniger wasserintensiver Energieformen. Energie und Wasser können gemeinsam und synergetisch produziert werden. Es bietet sich etwa eine Kombination von Kraftwerken und Entsalzungsanlagen, Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen, die Nutzung alternativer Wasserquellen für thermische Kraftwerkskühlung oder etwa Energierückgewinnung aus Abwasser an. Für die Suche nach neuen technischen Lösungswegen braucht es entsprechende politische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen, damit die Sektoren besser zusammenarbeiten.

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Wasser und Energie stehen im Zentrum nachhaltiger Entwicklung und müssen solchermaßen anerkannt werden. Es muss ein Wandel hin zu einer nachhaltigen und wechselseitig kompatiblen Entwicklung von Wasser und Energie gefunden werden. So sehen die Experten etwa beim Fracking, das große Mengen an Wasser erfordert, Risiken für Wasserqualität und die menschliche Gesundheit.

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Entscheidungen über Nutzung, Zuteilung, Produktion und Vertrieb von Wasser und Energie haben erhebliche Auswirkungen auf die Gesellschaft. Wasser- und Energieverwaltungen müssen offen sein für Fragen der Gleichstellung der Geschlechter.

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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.“

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.“