Wasserknappheit: Unter dem Meeresboden schlummern enorme Süßwasserdepots

Süßwasser ist der vielleicht wertvollste Rohstoff der Erde. Aber er wird auch in Regionen knapper, die bislang immer genügend Wasser hatten – beispielsweise durch Klimawandel, Umweltverschmutzung, Bevölkerungswachstum und intensive Landwirtschaft. Betroffen sind unter anderem der Mittelmeerraum, die Westküste von Nord- und Südamerika, aber auch weite Teile von Australien und Afrika sowie Südwestasien. Zwar sind 70 Prozent der Erdoberfläche von Wasser bedeckt, doch etwa 97 Prozent davon sind salzhaltig und damit ungenießbar.

Geowissenschaftler wissen schon länger, dass unter den Meeresböden gewaltige Süßwasservorräte lagern. Ein internationales Forscherteam unter deutscher Leitung schätzt das Gesamtvolumen dieser Frischwasserreserven in der Zeitschrift »Reviews of Geophysics« grob auf etwa eine Million Kubikkilometer. Das entspricht etwa dem doppelten Volumen des Schwarzen Meers.

Frischwasservorkommen unter dem Meeresboden wurden erstmals Anfang der Sechzigerjahre vor der Küste Floridas nachgewiesen. In den folgenden Jahrzehnten stießen Forscher bei der Suche nach Öl- und Gaslagerstätten immer wieder auf solche Reservoire. Für die jetzige Übersicht erstellten Wissenschaftler aus sechs Ländern aus etwa 300 geologischen Aufzeichnungen die erste globale Bestandsaufnahme der Offshore-Grundwasservorkommen. Die Leitung hatten Forscher des Geomar Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel und der Universität Malta.

Die Lagerstätten liegen hauptsächlich in Gebieten bis 55 Kilometer vor den jeweiligen Küsten und bis zu einer Wassertiefe von 100 Metern. Sie entstanden überwiegend in den letzten 2,5 Millionen Jahren in Phasen mit besonders niedrigem Meeresspiegel – also während der Eiszeiten.

Damals versickerte dort nach Niederschlägen das Wasser in der Erde und bildete vielerorts im Lauf der Jahrtausende Grundwasservorkommen. Diese wurden nach dem Anstieg des Meeresspiegels überflutet und blieben teilweise erhalten. Solche Vorräte seien kein lokales Phänomen, sagt Erstautor Aaron Micallef vom Geomar: »Es ist vor den meisten Kontinentalrändern rund um den Globus dokumentiert worden.«

»Viele dieser Reservoire sind mit Grundwasserschichten an Land verbunden und werden von dort nachgefüllt«, sagt Co-Autorin Marion Jegen vom Geomar. »Andere sind vom Land abgeschnitten und versalzen nach und nach.«

Zusammen mit anderen Forschern hat die Geophysikerin im vergangenen Jahr den Meeresboden vor der Küste von Malta auf grundwasserführende Gesteinsschichten sondiert. Dabei untersuchte das Team nicht nur die Durchlässigkeit des Untergrunds, sondern mithilfe elektromagnetischer Wellen auch den Salzgehalt. Anhand von Bohrungen lassen sich zudem Rückschlüsse auf das Alter des eingeschlossenen Wassers ziehen. »Wir versuchen letztlich, die Dynamik zu verstehen«, sagt Jegen.

In der aktuellen Studie betonen die Autoren, dass 60 Prozent der Menschheit in Regionen mit angespannten Wasserressourcen leben. »Zugang zu sauberem Wasser ist die Grundlage einer nachhaltigen sozioökonomischen Entwicklung und wurde in die Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen aufgenommen«, heißt es weiter. Von besonderem Interesse seien solche Vorräte derzeit etwa für die Küstenmetropolen Kapstadt in Südafrika sowie Melbourne und Perth in Australien, schreibt das Team. Aber auch in anderen Regionen weltweit steige das Interesse.

»Zur Nutzung von Offshore-Grundwasservorkommen kann es kommen, wenn die Kosten zum Erforschen, Abpumpen und Behandeln des Wassers niedriger sein werden als die Kosten der Meerwasserentsalzung«, schreiben die Autoren. Bislang seien die technologischen Voraussetzungen dafür aber kaum definiert. Diese hängen unter anderem von der Tiefe der Reservoire und ihrer Entfernung zur Küste ab sowie von der Qualität des darin enthaltenen Wassers. Allerdings müsse man vor einer Ausbeutung solcher Vorkommen die Folgen für die Umwelt abschätzen, schreiben die Autoren. Das betont auch Geophysikerin Jegen: »Ob man diese Reservoire nutzen kann und sollte, ist eine offene Frage.«

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