Die Kapazität des Grundwasserleiters wird um 7.000 Große Pyramiden reduziert

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Durch natürliche oder vom Menschen verursachte Bodenabsenkungen verringert sich die Kapazität des Grundwasserleiters weltweit um bis zu 17 km3 pro Jahr.

Die Kapazität des Grundwasserleiters wird um 7.000 Große Pyramiden reduziert — Bewässerungssystem im San Joaquin Valley, Kalifornien. Foto: *GomezDavid/iStock*

Ein Team von Wissenschaftlern des Desert Research Institute (DRI) der Colorado State University und der Missouri University of Science and Technology untersuchte den weltweiten Rückgang der Grundwasserspeicherung aufgrund von Bodenabsenkungen, berichtete Interesting Engineering am 7. November. Die neue Studie wurde in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Bodensenkung ist die Absenkung der Erdoberfläche durch den Verlust von flüssigem oder festem Material darunter. Dies kann auf natürliche Weise oder durch menschliche Aktivitäten wie Bergbau, Öl- und Gasförderung oder Grundwasserförderung geschehen. Beim Abpumpen von Grundwasser aus einem Grundwasserleiter kollabieren die Zwischenräume zwischen Boden- und Gesteinspartikeln, wodurch Volumen und Kapazität des Grundwasserleiters abnehmen. Dies führt dazu, dass das darüber liegende Land absinkt, manchmal um mehrere Meter. Bodensenkungen können negative Auswirkungen auf Infrastruktur, Landwirtschaft , Ökosysteme und die menschliche Gesundheit haben.

„Unsere Forschung stellt die durch übermäßiges Grundwasserpumpen verursachte Bodenabsenkung in einen globalen Kontext“, sagte Fahim Hasan, ein Doktorand an der Colorado State University.

Die Studie nutzte Methoden wie Fernerkundung, modellierte Datensätze und maschinelles Lernen zur Analyse und Quantifizierung von Bodensenkungen. Durch das Verständnis der Mechanismen, die Bodensenkungen und den Zusammenbruch von Grundwasserleitern verursachen, konnten Wissenschaftler erfolgreich Karten erstellen, die globale Bodensenkungen präzise vorhersagen. Die Karten sind ein nützliches Instrument, um das Ausmaß von Bodensenkungen in bekannten Gebieten zu beurteilen und Gebiete mit unbekannten Grundwasserproblemen zu lokalisieren. Dadurch unterstützen sie die Entwicklung nachhaltiger Grundwassermanagementmaßnahmen.

Das neue Tool prognostiziert globale Landabsenkungen mit einer hohen räumlichen Auflösung von etwa zwei Kilometern. Es schätzt außerdem, dass die Grundwasserkapazität weltweit jährlich um 17 km³ verloren geht. Dieser Verlust von 17 km³ entspricht der Größe von 7.000 Pyramiden von Gizeh in Ägypten und ist dauerhaft, selbst wenn die Grundwasserförderung eingestellt wird.

Die Studie unterstreicht zudem die Notwendigkeit einer nachhaltigen Grundwasserbewirtschaftung, insbesondere in landwirtschaftlichen Flächen und städtischen Gebieten, die für etwa 73 % der kartierten Bodensenkungen verantwortlich sind. „Mit dieser neuen Studie wollten wir die Dynamik der Bodensenkung weltweit verstehen, und zwar mit einer Auflösung, die hoch genug ist, um lokale Verwaltungsbehörden zu unterstützen“, sagte der Co-Autor der Studie, Sayantan Majumdar, Experte für Hydrologie und Fernerkundung am DRI.

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