Wasserschöpfer an einem Brunnen in Kerala, Südindien | Foto: Till Oehler, ZMT

Der Einfluss des Klimawandels auf das Grundwasser – eine tickende Zeitbombe

Laut einer Studie, die jetzt in der Zeitschrift Nature Climate Change erschienen ist, werden sich in den meisten Regionen der Welt die Auswirkungen heutiger Klimaveränderungen auf das Grundwasser erst in den nächsten 100 Jahren manifestieren und so das Leben unserer Folgegenerationen beeinflussen.

Der Klimawandel und seine unmittelbaren, bereits wahrnehmbaren Folgen, wie etwa das Abschmelzen der Polkappen oder die Korallenbleiche, stehen regelmäßig im Fokus der Öffentlichkeit. Weniger Beachtung findet bisher ein tief im Erdboden verborgenes Risiko. Denn auch das Grundwasser ist dem Klimawandel ausgesetzt.

Wie schnell es auf klimatische Änderungen reagiert, hat jetzt ein internationales Wissenschaftler-Team unter Beteiligung des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung (ZMT) herausgefunden. Die Ergebnisse der Studie wurden kürzlich in Nature Climate Change publiziert.

Grundwasser speist sich vor allem aus Regen, der im Boden versickert und dort gespeichert wird. Langsam, oft nur mit einer Geschwindigkeit von wenigen Metern pro Jahr, fließt das Wasser dann in Bäche, Flüsse, Seen oder direkt ins Meer ab. Auf die Eigenschaften eines solchen Grundwassersystems haben verschiedene Faktoren Einfluss: die Beschaffenheit des Bodens beispielsweise, oder die Neigung des Geländes. Sie bestimmen darüber, wie schnell das Wasser ausgetauscht wird.

Die an der Studie beteiligten Wissenschaftler aus Europa, Nordamerika und Australien trugen weltweite Datensätze über die Merkmale der Grundwassersysteme zusammen. Anhand von Simulationsmodellen berechneten sie die Reaktionszeit der Systeme auf eine gesteigerte oder gedrosselte Wasserzufuhr, wie sie im Rahmen des Klimawandels zu erwarten ist.

Dabei stellte sich heraus, dass sich in vielen Gebieten erst in 100 oder mehr Jahren ein Einfluss des Klimawandels auf das Grundwasser bemerkbar machen wird. Je nach Beschaffenheit kann ein Grundwassersystem Schwankungen in der Wasserzufuhr unterschiedlich gut abpuffern. In trockenen Regionen ist die Zeitspanne besonders lang. Dort liegt der Grundwasserspiegel meist tief in der Erde, der Austausch mit der Landoberfläche ist gering.

„In der langen Reaktionszeit der Grundwassersysteme liegt die Tücke“, erklärt der Geologe Nils Moosdorf vom ZMT, einer der Autoren der Studie. „Grundwassersysteme haben ein „Gedächtnis“, das sich als ökologische Zeitbombe erweisen kann. Was ihnen heute widerfährt, wirft seine Schatten weit in die Zukunft und beeinträchtigt die Lebensbedingungen unserer Urenkel.“

Grundwasser ist die größte Frischwasserreserve der Erde. Mehr als zwei Milliarden Menschen beziehen ihr Trinkwasser aus dem Grundwasser. Klimawandel, Übernutzung sowie die wachsende Weltbevölkerung stellen große Herausforderungen an eine nachhaltige Bewirtschaftung der Wasserressourcen, insbesondere in Küstenregionen. Für entsprechende Managementpläne sind die Ergebnisse der Studie von großer Bedeutung.

Publikation

Cuthbert, M.O., Gleeson, T., Moosdorf, N., Befus, K.M., Schneider, A., Hartmann, J., Lehner, B., 2019. Global patterns and dynamics of climate-groundwater interactions. Nature Climate Change, doi: http://dx.doi.org/10.1038/s41558-018-0386-4.