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StartseiteForschung aktuellDas Absinken des Grundwassers "ist eine tickende Zeitbombe"04.10.2019

Ökosysteme in Flüssen und BächenDas Absinken des Grundwassers "ist eine tickende Zeitbombe"

Ohne Bewässerung keine Landwirtschaft - aber jede Grundwasserentnahme hat Auswirkungen auf den Wasserspiegel und die Abflussmenge in Bächen und Flüssen. Und auf deren Ökosysteme: Ein Großteil der heutigen Biotope sei weltweit akut bedroht, warnte die Hydrologin Inge de Graaf im Dlf.

Inge de Graaf im Gespräch mit Christiane Knoll

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Beregnungsanlage auf einer Sojabohnenplantage (imago stock&people)
Viele Nutzpflanzen wie etwa Sojabohnen haben einen hohen Wasserbedarf (imago stock&people)
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Christiane Knoll: Fische, Krebse, Schnecken – was in Flüssen oder Bächen lebt, ist vor allem auf eines angewiesen: Wassernachschub. Naturgemäß fließt das Wasser weg und muss aufgefüllt werden, damit die Organismen nicht ersticken oder auf dem Trockenen sitzen. Der Grundwasserspiegel spielt dabei eine entscheidende Rolle, und der sinkt mancherorts dramatisch. Inge de Graaf von der Universität Freiburg hat sich die Mühe gemacht, die Wechselwirkung innerhalb der Wasserflüsse weltweit zu modellieren. Im Fachblatt Nature sind ihre Prognosen heute nachzulesen, und Sie ahnen es: Sie sind alarmierend. Gestern habe ich mit der Hydrologin telefoniert - meine erste Frage: Welchen Fluss trifft es denn besonders hart?

Inge de Graaf: Besonders stark betroffen sind zum Beispiel der Ganges und Indus in Indien. Hier wird sehr viel Grundwasser gepumpt mit Auswirkung auf die Flüsse. Je mehr der Grundwasserspiegel sinkt, umso weniger Grundwasser endet in den Flüssen und die Abflussmenge sinkt. Ich habe keine exakten Zahlen, aber wenn der Grundwasserspiegel wie hier derzeit um Meter pro Jahr sinkt, dann reden wir für die Abnahme der Abflussmenge in den Flüssen von 50 Prozent. Was wir für Bewässerung der Felder in dieser Gegend nutzen, ist also wirklich erheblich.

Knoll: Was das für die Lebensgemeinschaften in den Flüssen bedeutet, haben Sie global kartiert - wie haben Sie das gemacht?

de Graaf: Ich habe ein hydrologisches Grundwasser-Modell entwickelt. Ich habe es für die Vergangenheit und für die Zukunft laufen lassen, die Grundwasser-Entnahme eingebaut - und weil es im Modell eine Verbindung zu den Flüssen im ganzen Wassernetzwerk gab, konnte ich die Abhängigkeiten untersuchen.

Knoll: Sie haben Temperaturdaten einfließen lassen, wie Sie sagen, Daten über die Dicke von Aquifer-Schichten und so weiter. Es ist ein globales Modell: Heißt das, der Grundwasserspiegel etwa ist weltweit bekannt?

de Graaf: Sie meinen, ob wir Beobachtungen haben?

Knoll: Ja, Messungen.

de Graaf: Gute Frage. Die Daten sind verfügbar, aber nicht gleichmäßig über den Globus verteilt. Von Europa, Nordamerika und Australien haben wir gutes Feedback, weniger Daten gibt es aus Asien, Afrika und Südamerika. Aber es geht uns gar nicht nur um den Grundwasserspiegel, sondern um das System - das wollen wir verstehen. Und da kann unser Modell das aktuelle Wissen erweitern mit einer Simulation für die ganze Welt.

Ökologische Grenze bereits vielerorts erreicht

Knoll: Was sind denn nun Ihre Ergebnisse?

de Graaf: Da gibt es zwei wichtige Punkte: Der erste: 20 Prozent der Abflussgebiete, in denen Grundwasser gefördert wird, haben ihre ökologische Grenze bereits erreicht. Und bis Mitte des Jahrhunderts sagen wir vorher, dass etwa die Hälfte dieser Gebiete die Gesundheit ihrer Ökosysteme nicht mehr aufrechterhalten können.

Die zweite wichtige Erkenntnis: Um diese Grenze zu erreichen, reicht schon ein geringes Absinken des Grundwasserspiegels. Und das hat uns wirklich überrascht. Zwei Meter weniger, und der Zufluss verändert sich so stark, dass in den Bächen und Flüssen die Lebensgemeinschaften nicht überleben. Das zeigt uns, wie sensibel sie auf Grundwasserförderung reagieren.

Und was auch noch wichtig ist: Wir müssen feststellen, dass es oft Jahrzehnte dauern kann, bis wir die Folgen feststellen. Was wir heute tun, wird unsere Flüsse in zehn Jahren oder noch später beeinflussen. Das ist eine tickende Zeitbombe.

"Heutige Ökosysteme werden nicht überleben"

Knoll: Was meinen Sie, wenn Sie sagen, dass Ökosysteme an ihre Grenzen stoßen: Sterben alle Fische und Krebse oder existiert nur das Ökosystem so, wie wir es kennen, nicht mehr?

de Graaf: Im Moment denken wir, dass die heutigen Ökosysteme nicht überleben. Also wir haben die Zuflüsse berechnet, die wir brauchen, um gesunde Ökosysteme zu erhalten. Was wir uns nicht angeschaut haben, ist, was aus ihnen mit weniger Wasser oder anderen Temperaturen werden könnte. Kommen dann andere Arten? Aber das wäre in der Tat spannend.

Knoll: Den Klimawandel haben Sie berücksichtigt?

de Graaf: Ja, unbedingt. Wir haben den Wasserverbrauch fixiert, aber den Prognosen entsprechend ab 2010 am Klima gedreht. Vielleicht sollte ich noch eines ergänzen: Wir haben den Wasserbedarf in unseren Modellen auf dem heutigen Niveau eingefroren. Aber der wird sich mit dem Klimawandel und der wachsenden Bevölkerung um ein Vielfaches erhöhen. Die Effekte in den Flüssen werden also voraussichtlich noch viel größer sein.

Biotope in Deutschland vermutlich nicht betroffen

Knoll: Wenn Sie die pessimistischeren Klimamodelle zugrunde legen, dann werden bis 2050 sogar 79 Prozent aller Gebiete mit Grundwasserförderung ihre Grenzen erreicht haben. Was sagen Ihre Modelle für Deutschland?

de Graaf: Deutschland sollte sich nicht allzu große Sorgen machen. Das Klima liefert genug Regen nach.

Knoll: Auch wenn wir bei einem Klimawandelszenario von 2,3 Grad Celsius landen?

de Graaf: Ja. Aber es ist gut, im Blick zu behalten, dass wir in unserem globalen Modell über lokale Informationen hinweg mitteln. Das heißt nicht, dass nicht auch in Deutschland Flüsse betroffen sind - aber in meinen Modellen sehen wir das nicht.

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