Karlsruhe Studie des Instituts für Technologie: Warmes Grundwasser bleibt nicht folgenlos
Die Studie zeigt, dass bis zum Jahr 2100 voraussichtlich mehr als 75 Millionen Menschen in Gebieten leben werden, in denen das Grundwasser die Grenzwerte für die Trinkwassertemperatur bei weitem überschreiten wird, teilt das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in einer Pressemitteilung mit.
Erhöhte Treibhausgaskonzentrationen in der Atmosphäre, wie wir sie derzeit messen können, schränken die Wärmeabstrahlung ein. Diese Wärme nehmen dann zum Großteil die Ozeane auf, aber auch Böden und Grundwasser – wegen ihrer Wärmeauf- und kontinuierlicher -abnahme auch Wärmesenken genannt, erklärt das KIT. Wenig bekannt sei aber, wie sich die Erwärmung der Erdoberfläche räumlich und zeitlich auf das Grundwasser auswirke.
„Um diese Wissenslücke zu schließen, haben wir die vorhergesagten Veränderungen der Grundwassertemperatur bis zum Jahr 2100 auf globaler Ebene dargestellt“, sagt Susanne Benz vom Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung (IPF) des KIT, welche die Studie gemeinsam mit Kathrin Menberg und Professor Philipp Blum vom Institut für Angewandte Geowissenschaften (AGW) des KIT erstellt hat. „Wir greifen dafür zurück auf globale Temperaturkarten für Grundwasser in verschiedenen Tiefen unter der Erdoberfläche. Diese zeigen, dass an Orten mit flachem Grundwasserspiegel und oder hoher atmosphärischer Erwärmung weltweit die höchsten Grundwassererwärmungsraten zu erwarten sind.“
Millionen davon betroffen
Die KIT-Studie zeigt nun auf, dass die Grundwassertemperaturen bis zum Jahr 2100 – je nach dem zugrunde gelegten Klimaszenarium – um 2,1 oder sogar um 3,5 Grad Celsius ansteigen werden. „Schon heute leben rund 30 Millionen Menschen in Gebieten, in denen das Grundwasser wärmer ist, als die strengsten Richtlinien für Trinkwasser das erlauben. Das bedeutet, dass das Wasser dort nicht bedenkenlos getrunken werden kann, sondern beispielsweise abgekocht werden muss“, so die Wissenschaftlerin.
Denn auch das Trinkwasser in den Wasserleitungen werde durch die Wärme im Boden aufgeheizt. „Je nach Klimaszenario werden bis zum Jahr 2100 bis zu mehrere Hundert Millionen Menschen davon betroffen sein“, ergänzt sie. Die geringsten Erwärmungsraten erwarten die Forschenden für Gebirgsregionen mit tief liegendem Grundwasserspiegel wie etwa die Rocky Mountains.
Die Temperatur des Grundwassers spiele eine entscheidende Rolle auf die Wasserqualität. Sie beeinflusse eine Vielzahl chemischer, biologischer und physikalischer Prozesse. „Wenn die Bedingungen stimmen, können steigende Grundwassertemperaturen indirekt dazu führen, dass sich schädliche Stoffe wie Arsen oder Mangan im Grundwasser anreichern und negativ auf die menschliche Gesundheit auswirken, insbesondere wenn das Grundwasser als Trinkwasserquelle genutzt wird“, sagt Benz.
Vielfältige Auswirkungen
Zudem beeinflusse wärmeres Grundwasser den Temperaturhaushalt etwa von Flüssen und grundwasserabhängigen Ökosystemen. Dies stelle eine Herausforderung für die biologische Vielfalt dar und berge zudem das Risiko, dass Kohlenstoff- und Nährstoffkreisläufe gestört werden. Darüber hinaus könnten die erhöhten Temperaturen im oberflächennahen Boden und im Grundwasser kritische Schwellenwerte in den Wasserverteilungsnetzen überschreiten. Woraus wiederum gesundheitliche Folgen resultierten, etwa durch das Wachstum von Krankheitserregern wie Legionellen. Auch Fischarten wie der Lachs wären von den veränderten Bedingungen betroffen. Laichplätze in Flüssen, die auf das Grundwasser angewiesen sind, könnten zu warm werden und die Fortpflanzung gefährden.
„Unsere Ergebnisse zeigen, wie wichtig es ist, alles zu tun, um weltweit Grundwasserressourcen zu schützen und nachhaltige Lösungen zu finden, um den negativen Auswirkungen des Klimawandels auf das Grundwasser entgegenzuwirken“, appelliert Benz.
Info
Originalpublikation: Global groundwater warming. Nature Geoscience, 2024.