Erste globale Grundwasserbilanz

DIese Karte zeigt die Menge und Verteilung des "modernen" Grundwassers (Grafik: University of Victoria)

Das Grundwasser ist eine der wichtigsten Wasserressourcen unseres Planeten. Doch wie viel es davon gibt und wie schnell es wieder aufgefüllt wird, war bisher nur in Ansätzen bekannt. Forscher haben deshalb die bisher genaueste Schätzung der globalen Grundwasservorräte durchgeführt. Ihr Ergebnis: In den oberen zwei Kilometern der Erdkruste gibt es zwar knapp 23 Millionen Kubikkilometer Grundwasser. Doch davon sind nur sechs Prozent weniger als 50 Jahre alt und damit sozusagen "nachwachsend".

Ohne Grundwasser geht kaum etwas: "Grundwasser ist wichtig für Energie- und Nahrungssicherheit, für die menschliche Gesundheit und die Ökosysteme", erklären Tom Gleeson von der University of Victoria in Kanada und seine Kollegen. Während in unseren Breiten die reichlichen Niederschläge und die Gewässer einen Großteil unseres Wasserbedarfs decken, bleibt den Menschen in den trockeneren Regionen der Erde meist nur dieser unterirdische Wasservorrat. Der steigende Wasserbedarf von Landwirtschaft, Industrie und Städten sorgt dort dafür, dass immer mehr von dem kostbaren Nass aus dem Untergrund gepumpt wird. Doch dieser Vorrat ist nicht unendlich: Ein Großteil des Grundwassers gerade in den trockenen Regionen ist fossiles Grundwasser und damit Wasser, dass schon vor Millionen Jahren in den Untergrund gelangte. Dies aber bedeutet, dass es so schnell nicht nachfließen kann. "Wir wissen bereits, dass die Pegel in vielen Aquiferen fallen", sagt Gleeson. "Wir nutzen unser Grundwasser zu schnell – schneller als es sich erneuern kann."

Umso wichtiger ist es, genau zu wissen, wie viel Grundwasser nachhaltig entnommen werden kann. Dafür aber muss man in Erfahrung bringen, wie viel "modernes" Grundwasser es auf der Erde gibt – Grundwasser, das erst in den letzten 50 Jahren gebildet wurde und damit potenziell eine nachfließende Ressource ist. Dies haben Gleeson und seine Kollegen nun mit Hilfe von mehreren Methoden ermittelt. Zum einen nutzten sie mehr als 3.700 Messungen von Tritium im Grundwasser von 55 Ländern und Regionen. Weil dieses radioaktive Spurenelement in den 1950er Jahren durch die Atombombentests in größeren Mengen in die Atmosphäre gelangte und seither langsam abnahm, verrät seine Konzentration im Grundwasser, wann dieses unter die Erde sickerte. Zusätzlich nutzten die Forscher geologische Daten von mehr als 900.000 Wasserscheiden, um mit Hilfe von Computermodellen die Verteilung und Menge des Grundwassers in verschiedenen Regionen der Erde zu berechnen.

Drei Meter hoch Wasser weltweit

Ihr Ergebnis: Prinzipiell besitzt unser Planet einen gigantischen Grundwasservorrat: In den oberen zwei Kilometern der Erdkruste gibt es 22,6 Millionen Kubikkilometer Wasser. "Wenn man dieses nach oben pumpen würde, wäre das genug um die gesamte Erdoberfläche 180 Meter hoch mit Wasser zu überdecken", erklären die Forscher. "Damit ist Grundwasser eine Ressource, die alle anderen Wasserquellen auf unserem Planeten weit übertrifft." Dummerweise jedoch ist von diesem Wasservorrat nur ein kleiner Teil für uns erreichbar und nutzbar – und ein noch kleinerer Teil erneuert sich zu unseren Lebzeiten. Wie Gleeson und seine Kollegen ermittelten, macht dieses moderne Grundwasser nur 0,35 Millionen Kubikkilometer und damit sechs Prozent des gesamten Vorrats aus. Würde man diese Ressource auf der Erdoberfläche verteilen, ergäbe sich nur eine drei Meter hoch Wasserschicht. Immerhin: Das ist immer noch mehr, als in Form von Wasserdampf in der Atmosphäre, als Eis in den Gletschern oder in den Oberflächengewässern der Erde gespeichert ist. "Das moderne Grundwasser übertrifft alle andern Komponenten des Wasserkreislaufs", erklären die Forscher.

Allerdings ist dieses potenziell erneuerbare Grundwasser leider nicht gleichmäßig verteilt. Die von den Forschern erstellten Verteilungskarten zeigen, dass der größte Teil des modernen Grundwassers in den Tropen und in Gebirgsregionen liegt. So finden sich einige der größten Vorkommen im Amazonasbecken, im Kongo, in Indonesien sowie entlang der Rocky Mountains in Nordamerika und der Kordilleren in Südamerika. Wenig überraschend sind die Sahara und andere Wüstengebiete dagegen arm an diesem geologisch jungen Grundwasser. "Das Grundwasser, das innerhalb der menschlichen Lebenszeit von 25 bis 100 Jahren erneuert wird, ist eine endliche, begrenzte Ressource mit einer räumlich sehr heterogenen Verteilung", fassen die Wissenschaftler zusammen. Zu wissen, wo wie viel davon vorliegt, sei daher entscheidend. Denn nur dann kann man voraussagen, wo es und wann das Grundwasser knapp werden wird, aber auch, wo es besonders in Gefahr ist, verunreinigt zu werden.

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