Erster Grundwasser-Atlas 17.11.2015, 13:14 Uhr

Forscher warnen vor zu schnellem Verbrauch: Nutzbare Vorräte sinken

Es gibt etwa 23 Millionen kmGrundwasser in den Gesteinsschichten der Erde. Genug für alle Zeit, könnte man meinen. Doch wirklich nutzbar davon sind nur 0,35 Millionen km3. Und die Verteilung ist weltweit unterschiedlich. Diese Zahlen und was sie bedeuten haben jetzt erstmals Forscher erarbeitet und analysiert. Was uns der erste Grundwasser-Atlas verrät, lesen Sie hier. 

Nicht nur an der Oberfläche wird Wasser knapp. So ist Grundwasser, das jünger als 50 Jahre ist, auch anfällig gegenüber den Auswirkungen des Klimawandels oder menschlichen Eingriffen in das Ökosystem.

Nicht nur an der Oberfläche wird Wasser knapp. So ist Grundwasser, das jünger als 50 Jahre ist, auch anfällig gegenüber den Auswirkungen des Klimawandels oder menschlichen Eingriffen in das Ökosystem.

Foto: Peter Steffen/dpa

Das klingt ja zunächst einmal ganz beruhigend: Allein in den obersten zwei Kilometern der Erdkruste sind schätzungsweise 23 Millionen km3 Grundwasser unterwegs. Das ist genug Wasser, um die gesamte Landoberfläche unseres blauen Planeten 180 m hoch damit zu überschwemmen. Doch davon sind weniger als 6 % sogenanntes „modernes Grundwasser“, welches jünger als 50 Jahre alt ist und somit in den aktiven und damit nutzbaren Wasserkreislauf einfließt. Der Löwenanteil des Grundwassers ruht in tiefen Schichten. Oft ist es uralt, es kann mehrere Millionen Jahre dort unten ruhen. Zudem ist es häufig salziger als Meerwasser und enthält giftige Elemente wie Arsen oder Uran.

„Wir nutzen unsere Grundwasserressourcen zu schnell“

Das hat gravierende Folgen, weil in vielen Regionen der Erde die nutzbaren Grundwasservorräte sinken. Das berichten jetzt Tom Gleeson von der University of Victoria in Kanada und seine Kollegen von der Universität in Calgary (Kanada), Austin (Texas) und Göttingen im Fachjournal Nature Geoscience.

Die in der Studie beschriebenen 23 Millionen km3 Grundwasser entsprechen einer 180 m tiefen Bedeckung der Erdoberfläche mit Wasser.

Die in der Studie beschriebenen 23 Millionen km3 Grundwasser entsprechen einer 180 m tiefen Bedeckung der Erdoberfläche mit Wasser.

Foto: University of Victoria

„Wir nutzen unsere Grundwasserressourcen zu schnell – schneller, als sie erneuert werden können“, so Gleeson. Auf den Weltgrundwasserkarten, die die Forscher nun erstellt haben, ist zu erkennen, dass die modernen Grundwasservorkommen auf der Erde höchst unterschiedlich verteilt sind. Die größten Vorräte haben die Forscher im Amazonasbecken, dem Kongo, Indonesien und in Gebirgen wie den Rocky Mountains verortet. Die geringsten Mengen davon befinden sich in trockenen Gebieten wie der Sahara.

Junge Grundwasservorkommen speisen 75 % des aktiven Wasserkreislaufs

„Auch wenn der Anteil des modernen Grundwassers an der Gesamtmenge auf den ersten Blick gering erscheint, ist er doch immer noch größer als der Anteil aller anderen Elemente das aktiven hydrologischen Kreislaufs, wie etwa das Wassers in Flüssen, Seen und der Atmosphäre“, erläutert Dr. Elco Luijendijk vom Geowissenschaftlichen Zentrum der Universität Göttingen. 

Oberflächengewässer wie Meere, Flüsse und Seen steuern nur ein Viertel des aktiven Wasserkreislaufs bei, drei Viertel speisen sich aus den jungen Grundwasservorkommen.

Nur 1,5 % für uns Menschen nutzbar

Von den riesigen Grundwasservorkommen, die sich in der Erdkruste befinden, ist allerdings nur ein verschwindend kleiner Anteil von 0,35 Millionen km3 nutzbar, das entspricht etwa 1,5 %. Mit dieser Wassermenge kann man die Landfläche der Erde nur noch knapp 3 m überfluten.

Weltweit gibt es 23 Millionen Kubikkilometer Grundwasser, das entspricht 23 Trillionen Liter. Aber: Von dieser gigantischen Menge sind nur 1,5 % für den Menschen nutzbar. 

Weltweit gibt es 23 Millionen Kubikkilometer Grundwasser, das entspricht 23 Trillionen Liter. Aber: Von dieser gigantischen Menge sind nur 1,5 % für den Menschen nutzbar. 

Foto: Harry Melchert/dpa

Um das Alter und die Menge des Grundwassers zu bestimmen, nutzten die Forscher unter anderen die knapp 4000 Datensätze zur Konzentration des radioaktiven Wasserstoff-Isotops Tritiums, das als Folge der oberirdischen Kernwaffentests zwischen 1945 und 1980 weltweit im Grundwasser herumschwimmt. 

Modernes Grundwasser ist anfällig

Über diese Zahlen legten sie Simulationsmodelle für den unterirdischen Wasserfluss und berücksichtigen die hydrogeologische Weisheit, dass die Durchlässigkeit der Gesteinsschichten mit der Tiefe durch steigenden Druck abnimmt. „Erkenntnisse über die Menge des modernen Grundwassers auf der Erde ist von großer Bedeutung, weil es im Gegensatz zu älterem, stagnierendem Grundwasser eine erneuerbare Ressource ist“, sagt Dr. Luijendjik. „Gleichzeitig ist modernes Grundwasser aber auch anfälliger gegenüber den Auswirkungen des Klimawandels oder menschlichen Eingriffen in das Ökosystem.“ Und damit wird es endlich. 

An einem Kartenatlas zur Energie- und Rohstoffwende arbeiten übrigens Fraunhofer Forscher und stellen ihn im Netz zur freien Verfügung. Einige Karten sind bereits online verfügbar. 

Von Detlef Stoller

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