Ökologische Zeitbombe: Der Klimawandel wirkt sich nur mit großer Verzögerung auf das irdische Grundwasser aus – dann aber umso gravierender. Denn gerade in trockenen Gebieten reagiert das Grundwasser erst Jahrhunderte bis Jahrtausende später auf Klimaveränderungen, wie Forscher im Fachmagazin „Nature Climate Change“ berichten. Dadurch werden erst kommende Generationen die volle Härte schwindender Wasserressourcen erleben.

Die Wasserversorgung von mehr als zwei Milliarden Menschen weltweit hängt vom Grundwasser ab. Doch diese unterirdische Ressource wird immer knapper. Schon jetzt sind rund ein Drittel der Grundwasser-Reservoire übernutzt, aber nur sechs Prozent der weltweiten Grundwasser-Vorkommen können sich halbwegs schnell regenerieren. Hinzu kommt, dass viele Reservoire zunehmend durch Pestizide, Fracking-Chemikalien, Überdüngung oder Versalzung verunreinigt sind.

Hunderte Jahre Reaktionszeit

Doch das ist nicht alles: Auch der Klimawandel setzt dem Grundwasser zu. Dort, wo es trockener und heißer wird, verringert sich beispielsweise der Wassernachschub von der Oberfläche, gleichzeitig geht mehr Grundwasser durch Entnahme oder Verdunstung verloren. Unklar war jedoch bisher, wie schnell sich Veränderungen an der Oberfläche auf die unterirdischen Wasserreserven auswirken. Das haben nun Mark Cuthbert von der Cardiff University und sein Team mithilfe von hydrologischen Modellen untersucht.

Das Ergebnis: „Das Grundwasser hat oft ein sehr langes hydrologisches Gedächtnis“, berichten die Forscher. „Die Reaktionszeiten liegen im globalen Mittel bei fast 6.000 Jahren.“ Klimawechsel und andere Veränderungen an der Oberfläche schlagen sich in vielen Regionen daher nur sehr verzögert auf die Grundwasser-Vorkommen nieder. „Nur ein Viertel der irdischen Landfläche hat Reaktionszeiten von weniger als 100 Jahren – und damit eine der menschlichen Lebenszeit vergleichbare Zeitskala“, so Cuthbert und sein Team.

Trockengebiete reagieren spät, aber sensibel

Das Fatale daran: Ausgerechnet in trockenen Regionen ist das Gedächtnis des Grundwassers besonders lang – und damit in den Gebieten, die besonders stark vom Grundwasser abhängen. Die dortigen Grundwasservorräte besitzen nur wenig Austausch mit der Oberfläche und stammen meist aus vergangenen, deutlich feuchteren Perioden. Auf den ersten Blick scheint das positiv, denn dadurch reagieren diese Reservoire bisher kaum auf den Klimawandel.

Anzeige

Die Quittung aber bekommen künftige Generationen: Weil das Grundwasser erst mit hunderten Jahren Verzögerung reagiert, müssen sie später mit zunehmender Wasserknappheit leben – selbst wenn der Klimawandel dann längst gestoppt sein sollte. „Langfristig reagieren die Reservoire mit langen Reaktionszeiten sogar eher sensibler auf langfristige Veränderungen im Wassernachschub“, berichten die Forscher.

Trockenes Erbe

Die Wissenschaftler sehen darin eine ökologische Zeitbombe: „In der langen Reaktionszeit der Grundwassersysteme liegt die Tücke. Was ihnen heute widerfährt, wirft seine Schatten weit in die Zukunft und beeinträchtigt die Lebensbedingungen unserer Urenkel“, betont Koautor Nils Moosdorf vom Leibniz-Zentrum für marine Tropenforschung in Bremen. Dort, wo das Grundwasser heute schon knapp ist, könnte die Lage für kommende Generationen noch gravierender werden.

Soll dies verhindert werden, müssen Anpassungsstrategien die langen Reaktionszeiten des Grundwassers berücksichtigen, so die Forscher. (Nature Climate Change, 2019; doi: 10.1038/s41558-018-0386-4)

Quelle: Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT)

24. Januar 2019

- Nadja Podbregar