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Allein in den obersten zwei Kilometern der Erdkruste ruhen und fliessen demnach schätzungsweise 23 Millionen Kubikkilometer Grundwasser. Das genüge, um die Landoberfläche der Erde 180 Meter hoch zu bedecken.
Begrenzte Ressource
Nur weniger als 6 Prozent seien nach groben Schätzungen jedoch «modernes Grundwasser», das jünger als 50 Jahre sei und in den aktiven Wasserkreislauf einfliesse, schreiben die Autoren. Der weitaus grössere Teil ruht in tiefen Schichten, oft in porösem Gestein, und ist bis zu mehrere Millionen Jahre alt.
Die Wasservorräte, die sich regelmässig innerhalb von 25 bis 100 Jahren wieder auffüllen, seien eine begrenzte Ressource und zudem regional höchst unterschiedlich verteilt, schreiben die Forscher. Es sei bereits bekannt, dass die Wassermenge in vielen wasserführenden Schichten abfalle, kommentierte Gleeson in einer Pressemitteilung. «Wir nutzen unsere Grundwasserressourcen zu schnell - schneller als sie erneuert werden können.»
0,35 Millionen Kubikkilometer
Bisher war unbekannt, wie gross die Vorkommen des modernen Grundwassers weltweit sind, das von der Erdoberfläche her aufgefrischt wird und von dem Ökosysteme und unsere Wasserversorgung abhängen. Gleeson und Kollegen schätzen sie nach weiteren Analysen auf etwa 0,35 Millionen Kubikkilometer.
Das sind rund 1,5 Prozent des gemessenen Grundwasservolumens. Eine Menge, die die Erde immer noch drei Meter hoch mit Wasser bedecken würde. Oberflächengewässer wie Meere, Flüsse und Seen steuern nur ein Viertel des aktiven Wasserkreislaufes bei, drei Viertel speisen sich aus den jungen Grundwasservorkommen.
Regional ungleich verteilt
Auf Weltgrundwasserkarten, die die Forscher erstellten, zeigt sich, dass die jüngeren Vorkommen regional höchst unterschiedlich verteilt sind. Erwartungsgemäss sind sie in trockenen Gebieten, wie in den Wüstenzonen des nördlichen Afrikas oder in Mittelasien, gering. In Europa, mit Ausnahme Spaniens und anderer Küstenregionen des Mittelmeeres, jedoch sind sie meist hoch. Ebenso im Amazonasbecken, Indonesien, Nord- und Mittelamerika entlang der grossen Gebirgszüge.
Um Alter und Menge des Grundwassers zu bestimmen, legten die Forscher drei Berechnungsmodelle übereinander: Sie sammelten bereits dokumentierte Werte des radioaktiven Wasserstoff-Isotops Tritiums, das seit den Atomtests vor 50 Jahren weltweit im Grundwasser zu finden ist. Ausserdem nutzten sie Simulationsmodelle für den unterirdischen Wasserfluss und bezogen ein, dass die Durchlässigkeit der Gesteinsschichten mit der Tiefe durch steigenden Druck abnimmt.
Der US-Hydrologe Ying Fan von der Rutgers University (New Jersey) äusserte in einem Begleitartikel zur Studie die Hoffnung: «Dieser globale Blick auf das Grundwasser wird hoffentlich die Aufmerksamkeit dafür erhöhen, dass diese jüngsten Grundwasservorkommen,