Indiens sinkende Grundwasservorräte vom All aus gemessen

Wir leben über unsere Verhältnisse – aber während das z.B. beim unwiederruflichen Verbrennen von Erdöl durchaus bewusst ist, auch wenn es scheinbar niemanden stört, dann ist das bei einem noch alltäglicheren Gut wie Wasser schon nicht mehr so klar. Klar – das kommt ja bei jeder Gelegenheit vom Himmel – aber man darf nicht verkennen, wenn man mehr aus einem Grundwasserleiter herauszieht als durch Regen wieder aufgefüllt wird, schafft man sich gewaltige Probleme.

In Indien passiert genau das – und wie sehr, zeigen jetzt auch Studien aus satellitengestützten Messungen. Diese haben den Vorteil, kein feines Netz aus bodenbasierten hydrologischen Messungen zu benötigen; können aber natürlich auch nicht so fein auflösen. Dennoch zeigen die Messungen auf Basis des GRACE-Doppelsatelliten, dass dies eine wertvolle Methode für großenflächige Kartierung ist, gerade für Länder wie Indien.

GRACE

Dieses Bild zeigt nicht etwa Konzeptstudien für Landefähren einer neuen SciFi-Serie, es zeigt die beiden Satelliten, die zum amerikanisch-deutschen Projekt GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) gehören. Jeder Satellit ist mit GPS und Accelerometer zur genauen Positionsbestimmung ausgestattet, und die relative Position der Satelliten wird durch eine Mikrowellen-Funkstrecke ermittelt. Die Aufgabe: Das Gravitationsfeld der Erde vermessen.

GRACE ist 2002 gestartet und mittlerweile gibt es ein noch genaueres System, GOCE, das Ludmila ausführlich beschrieben hat. Während aber GOCE das statische Feld vermessen soll, ist GRACE auf die Detektion zeitlicher Änderungen ausgelegt.

Grundwasserspiegel

Eine Veränderung im Grundwasserspiegel bedeutet eine Massenänderung in dieser Region – und somit eine zeitliche Änderung im Gravitationsfeld der Erde. Diese kann mit GRACE beobachtet und kartiert werden.

Die Forscher von NASA und der UC Irvine haben sich die Frage gestellt: Wo können wir die Methoden, die in für Grundwasser in den USA mit den GRACE-Daten angewandt wurden noch einsetzen? Eine Region, die sich anbot, sehen wir oben im Bild: Teile von Indien, in denen besonders viel Landwirtschaft betrieben wird, und in denen seit den 60ern der Wasserkonsum durch steigende Bevölkerungszahl und Bewässerung großer Teile der Landfläche enorm angestiegen ist.

Die Farbskala zeigt an, wieviel Prozent des “Recharge”, also der Menge an Grundwasser-Neubildung, wieder entnommen wird. Die drei markierten, tiefroten Regionen verbrauchen mehr, als gebildet wird, aber wieviel wurde jetzt mit den Satellitendaten berechnet.

Auch ohne das Grundwasser-Volumen zu kennen, konnte man die Massenänderung durch die Satellitenmessungen bestimmen. Die Karte zeigt nun für den Großteil des Vermessungsgebietes ein Absenken des Grundwasserspiegels. Gezeigt ist die Änderung pro Jahr im Vergleich zum Mittel als äquivalente Wassersäule. Ein roter Wert von -10 cm würde also bedeuten, dass man die gesamte Teilfläche Indiens hier 10 cm mit Wasser bedecken könnte, so viel wurde entnommen! Der Durchschnittswert ist ein Absinken von 4 cm pro Jahr – ein dramatischer Wert.

Ist der Mensch die Ursache? Die Forscher gingen systematisch vor, schlossen natürliche Variationen in Bodenfeuchte, Niederschlag, Flüssen, Seen und Gletschern aus, und kamen zum Schluss: Der Mensch bleibt als einzige mögliche Ursache.

Die Aussagen werden von einer zweiten Untersuchung von Forschern aus Hyderabad und Boulder gestützt, die in den Geophysical Research Letters erscheinen wird, und über die man beispielsweise hier nachlesen kann. Über einen größeren Streifen von Nordindien bis Bangladesh wird auch hier ein Ansenken des Grundwasserspiegels um 4 cm pro Jahr gefunden.