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StartseiteForschung aktuell"Grundwassersysteme künstlich wieder auffüllen"22.06.2015

Wege gegen Wasserknappheit "Grundwassersysteme künstlich wieder auffüllen"

Die meisten der größten Grundwasserleiter schrumpfen seit Jahrzehnten - bedingt durch den hohen weltweiten Wasserverbrauch. Das haben US-Forscher nun herausgefunden. Die Autorin der Studie, Sasha Richey, schlägt vor, gegen das Problem der ständig sinkenden Pegel in den Grundwasserreservoirs vorzugehen: mit gesäubertem Abwasser.

Sasha Richey im Gespräch mit Monika Seynsche

Eine Bewässerungsanlage auf einer Farm in der Nähe von Tripolis (Libyen) (picture alliance/dpa-Zentralbild - Matthias Tödt)
Auch für die Landwirtschaft werden mancherorts Grundwasserreservoirs angezapft. (picture alliance/dpa-Zentralbild - Matthias Tödt)
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Monika Seynsche: Die Menschheit braucht Wasser. Zum Trinken, zum Bewässern von Feldern, zur Produktion von unzähligen Dingen. In vielen Weltregionen wird dafür Grundwasser angezapft. Jetzt haben US-amerikanische Forscher untersucht, wie viel Grundwasser noch da ist. Das Ergebnis: 21 der 37 größten Grundwasserleiter der Erde, also mehr als die Hälfte, wird seit Jahrzehnten so stark ausgebeutet, dass sie von Jahr zu Jahr schrumpfen. Ich habe die Autorin der Studie, Sasha Richey von der Universität von Kalifornien in Irvine, gefragt, welche Grundwasserreservoirs ihr dabei die größten Sorgen bereiten.

Sasha Richey: Wir machen uns die größten Sorgen um die Aquifere in trockenen Zonen. Das Arabische Aquifersystem zum Beispiel ist das am stärksten überlastete Grundwasserreservoir der Welt. Weitere stark beanspruchte Systeme sind die Grundwasserreservoirs in Zentral-Kalifornien, der Nubische Sandsteinaquifer in Ägypten und Libyen und das Ganges-Brahmaputra Bassin in Indien und Bangladesch.

Seynsche: Und wie haben Sie ihre Studie durchgeführt? Sie haben den GRACE-Satelliten genutzt, oder?

Richey: Genau. Die GRACE-Satelliten - GRACE steht für Gravity Recovery and Climate Experiment. Das sind zwei Satelliten, die gemeinsam die Erde umfliegen und dabei Veränderungen im Schwerefeld der Erde messen. Und da Wasser sehr schwer ist, verändert sich dieses Schwerefeld von Monat zu Monat in erster Linie durch Bewegungen von großen Wassermassen auf den Kontinenten. Und damit meine ich alle Oberflächengewässer, Schnee, Bodenfeuchte und das Grundwasser. In unserer Studie haben wir die Oberflächengewässer, den Schnee und die Bodenfeuchte aus den Daten herausgerechnet und konnten dadurch sehen, wie sich die Grundwassermengen verändern. Das war der Kern beider Studien. Im ersten Paper nutzten wir dann ein Modell, um abzuschätzen wie viel natürliche Grundwasserneubildung in jedem Aquifer auftritt und in dem zweiten Paper trugen wir die besten verfügbaren Abschätzungen über die gesamte Größe der Speicher zusammen, und dadurch kamen wir zu unseren eigenen Schätzungen. Wir haben also im Grunde einen simplen Vergleich gemacht, dazwischen wie viel Wasser aus den Aquiferen verschwindet und wie viel überhaupt da ist.

"Wir brauchen viele Beobachtungen in sehr großen Gebieten"

Seynsche: Und warum ist es so schwierig, herauszufinden, wie viel Wasser noch da ist?

Richey: Das ist eine gute Frage. Oberflächengewässer sind Seen, Flüsse und dergleichen. Die können wir sehen, und wir können sehr einfach den Wasserspiegel messen. Außerdem wissen wir, dass der Wasserspiegel an jedem Punkt des Stausees der gleiche ist. Grundwasser verhält sich leider nicht so. Um also wirklich verstehen zu können, wie viel Wasser unterirdisch gespeichert ist, müssen wir individuelle Bohrlöcher bohren und messen, wo das Grundwasser beginnt und wie tief es reicht. Wir müssen also wirklich in den Boden bohren - wie für Öl -, um herauszufinden, wie viel Wasser wirklich da ist. Und nicht nur das. Grundwasser ist sehr heterogen. Was an einem Punkt des Aquifers passiert, mag an einer anderen Stelle komplett anders sein. Das bedeutet, wir brauchen viele Beobachtungen in sehr großen Gebieten, um ein Aquifersystem vollständig verstehen zu können. Wir haben die Technologien, um das zu tun, aber es ist sehr zeit- und kostenintensiv. Uns fehlen also oft die Kapazitäten für diese Untersuchungen. Aber wir müssen schnell dahin kommen.

Seynsche: Und was können Sie nun tun? Sie wissen jetzt, dass die Wassermengen viel geringer sind als bislang angenommen. Aber wir alle brauchen ja trotzdem Wasser.

Richey: Ja. Und es gibt eine ganze Reihe von Technologien, die verfügbar sind und uns helfen können, die Grundwasserleiter nachhaltiger zu bewirtschaften. Mein persönlicher Favorit ist das Abwasserrecycling. Sie können Abwasser so behandeln, dass es höhere Standards erfüllt als das Trinkwasser und dieses Wasser dann wieder in den Untergrund pumpen, um die Grundwassersysteme künstlich wieder aufzufüllen. Das wird zum Beispiel in Südkalifornien getan, wo unsere Aquifere die städtische Bevölkerung versorgen. Das muss nicht unbedingt mit Abwasser geschehen. In Jahren, die feuchter sind als normal, kann überschüssiges Wasser im Untergrund gespeichert werden. Es gibt also relativ simple Strategien, die wir implementieren können um die Nachhaltigkeit dieser Ressourcen zu erhöhen.

Seynsche: Aber ich könnte mir vorstellen, dass diese Strategien ziemlich teuer sind, oder nicht?

Richey: Weniger als Sie denken. Abwasserrecycling kann nur die Hälfte von Entsalzungsanlagen kosten. Und besonders in großen urbanen Zentren, wo Sie viele waste streams haben, ist das eine wirklich effiziente Technologie.

Äußerungen unserer Gesprächspartner geben deren eigene Auffassungen wieder. Der Deutschlandfunk macht sich Äußerungen seiner Gesprächspartner in Interviews und Diskussionen nicht zu eigen.

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