Einige Regen können den niedrigen Grundwasserspiegel nach einer langen Dürre nicht ändern, zeigt eine aktuelle Studie. Um besser zu verstehen, wie sich Grundwassersysteme nach Trockenperioden erholen und welche Reserven besonders gefährdet sind, hat die Hydrologin Sandra Hauswirth eine Methode entwickelt, mit der sich Grundwassersysteme danach einteilen lassen, wie gut sie sich von langer Dürre erholen. Mit einem hochauflösenden globalen Grundwassermodell der Universität Utrecht mit einer Auflösung von einem Kilometer ließ sich analysieren, wie ein System während einer Dürre reagiert und wie schnell es sich danach wieder füllt. Politische Entscheidungsträger könnten damit künftig besser auf schwere Grundwasserprobleme reagieren oder ihnen vorbeugen.
Hauswirth untersuchte die Faktoren, die die Erholung nach einer Dürre beeinflussen, indem sie zahlreiche Grundwasserdürreereignisse weltweit auswertete. Das Klima spielt eine große Rolle, auf lokaler Ebene kommen Geologie und Landschaft hinzu. Aus diesen Einflüssen entstand eine Klassifizierung. Die meisten Standorte, nämlich 57 Prozent, besitzen demnach resiliente Systeme, die sich nach Dürre rasch und robust erholen. Vulnerable Gebiete machen 15 Prozent aus und sind ebenso wie stabile Standorte durch geophysikalische Bedingungen und stärkere Klimaschwankungen geprägt. Instabile Regionen, 26 Prozent, zeichnen sich durch häufige, aufeinanderfolgende Dürren aus, die die Erholungsfähigkeit mindern und das Grundwassersystem stark belasten.
Die Arbeit gilt als erste globale Untersuchung zur Erholung des Grundwassers nach Dürre auf Grundlage hochauflösender Simulationen. Sie zeigt, dass regionale klimatische, geophysikalische und menschliche Faktoren für eine nachhaltige Bewirtschaftung entscheidend sind. Damit lassen sich gefährdete Regionen erkennen und gezielte Strategien für widerstandsfähigere Grundwasserreserven entwickeln. Länder und Gebiete, die bereits für übermäßige Entnahme etwa zur Bewässerung und für sinkende Spiegel bekannt sind – darunter Kalifornien, Spanien, Indien und die nordchinesische Ebene – weisen oft ein kompliziertes Muster der Erholung auf. Im Vergleich zu weniger belasteten Regionen finden sich dort häufig viele anfällige und instabile Systeme, die mit der Entnahme zusammenhängen.
Die vorliegende Analyse gilt vor allem räumlichen Mustern der Grundwasseranreicherung. Weiterführende Arbeiten von Hauswirth und Kollegen sollen zusätzlich klären, wie sich diese Prozesse mit der Zeit verändern – nicht nur in der Vergangenheit, sondern auch unter den Bedingungen des Klimawandels in der Zukunft.
Originalpublikation:
Environmental Research Water: Patterns and drivers of global groundwater drought recovery’
