Grundwasserverbrauch bedroht Ökosysteme weltweit

Grundwasser ist die grösste Süsswasserquelle der Welt und damit überlebenswichtig. Nicht nur als Trinkwasser. Die Hälfte davon braucht die Landwirtschaft, die damit Felder bewässert. Doch die weltweiten Grundwasservorräte sind vielerorts bereits übernutzt.

Wird mehr Wasser abgepumpt, als nachfliessen kann, führen Bäche und Flüsse wenigstens vorrübergehend weniger Wasser. Geschieht das dauerhaft, schadet es der Umwelt. Das Wasser wird zu warm, Schadstoffe konzentrieren sich, Wasserorganismen sterben. Das Biotop leidet und bricht schliesslich zusammen.

In einigen Gegenden könnte dieses Szenario schon sehr bald eintreffen, sagt ein internationales Forscherteam um Inge de Graaf, das seine Ergebnisse in der Zeitschrift «Nature» publiziert hat. Die Hydrologin der Universität Freiburg (D) hat in Zusammenarbeit mit ihren Kollegen von der Uni Utrecht und der Universität von Victoria (Kanada) weltweit Wassersysteme kartografiert. Die Wissenschaftler haben so ein Modell geschaffen, das fast den gesamten globalen Süsswasserkreislauf erfasst. Mit diesem Modell haben sie den Verlauf bis ins Jahr 2100 simuliert. Mit erschreckenden Ergebnissen.

Die ökologische Grenze könnte vielerorts bald erreicht sein

Die Gegenden der Welt, in denen seit den 1960er-Jahren Grundwasser abgepumpt wird, müssen demnach bis Mitte des Jahrhunderts mit ökologischen Schäden rechnen. Mehr als die Hälfte werden dann an ihre Grenzen stossen und können kein gesundes Ökosystem mehr erhalten.
Betroffen sind zukünftig wahrscheinlich zwei Fünftel der Gebiete in feuchten und drei Fünftel der Gebiete in trockenen Regionen, in denen Grundwasser gefördert wird. In Teilen der USA und im Indusbecken zwischen Afghanistan und Pakistan ist das schon jetzt der Fall.

Falls der heutige Wasserverbrauch ungebremst anhält, wird es auch in Süd- und Osteuropa sowie in Nordafrika in wenigen Jahrzehnten kritisch – Gebiete, aus denen ein guter Teil unserer Nahrungsmittel stammt. In weiter entfernten Regionen sind Produkte wie Baumwolle betroffen. Im schlimmsten Fall heisst das: Brunnen laufen leer, Fische und Pflanzen sterben. Oder es entstehen Probleme wie in Indonesien, das seine Hauptstadt verlegen muss, weil die Grundwasserreserven unter Jakarta grösstenteils leergepumpt sind und der Boden sich senkt.

Keine sichtbaren Schäden bedeuten nicht kein Problem

Untersuchungen an Ökosystemen haben die Forscherinnen und Forscher nicht durchgeführt. In ihrem Modell gingen sie davon aus, dass sich die regional sehr unterschiedlichen Ökosysteme von einem extremen Niedrigwasser, wie es etwa alle fünf bis zehn Jahre vorkommt, wieder erholen können. Kommt ein solcher Niedrigstwasserstand aber viel häufiger vor oder hält er wegen fehlender Zuflüsse längere Zeit an, kann das Ökosystem das nicht mehr verkraften. Diese Methode wird laut de Graaf auch von Umweltwissenschaftlern anerkannt. Das heisst nicht, dass ein Fluss in Folge völlig tot ist. Falls aber auch nur einige Arten nicht überleben, hat das Folgen für das ganze System.

Dass ein solches Szenario momentan unwahrscheinlich ist, ist keine Entwarnung. Bis Wasser in den grundwasserführenden Schichten ankommt, kann es lange dauern. Raubbau wird so in zehn oder zwanzig Jahren oder sogar noch später sichtbar.

Eine der wichtigsten Erkenntnisse von de Graafs Arbeit ist zudem, wie wenig es braucht, um eine ökologisch kritische Situation auszulösen. «Schon wenn der Grundwasserspiegel um nur zwei Meter sinkt, ist manchmal schon der Grenzwert für gesunde Ökosysteme erreicht», sagt die Wissenschaftlerin in einem Interview mit dem «Spiegel». Sie bezeichnet die Grundwasserentnahme in vielen Weltregionen deshalb als «tickende Zeitbombe». Bereits jetzt führten in rund jeder fünften untersuchten Region die Flüsse über längere Zeit zu wenig Wasser.

Auch die Schweiz ist betroffen: Flüsse erreichen die kritische (untere) Durchflussmenge bereits, wenn sich der Grundwasserspiegel nur wenig senkt. (de Graaf, Ausschnitt aus der Weltkarte)

In der Schweiz könnte es schon 2020 zu ökologischen Störungen kommen, wenn der Grundwasserspiegel sinkt. Das zeigt die Hydrologin in einer Karte auf, die auch die Schweiz als gefährdet zeigt. Was aber ist dann mit dem sprichwörtlichen «Wasserschloss Schweiz»?

«Ja, das heisst, dass unser Modell um 2020 für die Schweiz eine Grenze anzeigt», bestätigt de Graaf auf Nachfrage, «dabei darf man allerdings nicht vergessen, dass wir von einem globalen Modell mit Unsicherheiten ausgehen. Für die Schweiz können wir beispielsweise nicht alle Täler erfassen», erklärt die Hydrologin. Die Ergebnisse seien allerdings ein Beleg für einen alarmierenden globalen Trend. Der Hydrologe Jan Fleckenstein, der nicht an der Studie mitgewirkt hat, gab gegenüber dem «Spiegel» Entwarnung für Deutschland. Zumindest im Durchschnitt regne es dort noch genügend, falls sich sehr trockene Sommer nicht häuften.

Den Klimawandel hat de Graafs Team für Werte ab 2010 zwar einbezogen, die Wissenschaftler gingen aber davon aus, dass der derzeitige Wasserbedarf auf heutigem Niveau stabil bleibt. Das ist sehr konservativ gerechnet, denn bei steigenden Temperaturen und wachsender Weltbevölkerung sowie häufigeren Dürren dürfte der Wasserbedarf eher steigen. De Graaf ist dennoch optimistisch, dass sich grösserer Schaden durch sparsamere Bewässerungsmethoden eindämmen lassen kann.