Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Grundwasserspeicher leeren sich beschleunigt

15.07.2014

Wo auf der Erde und wie stark sind die Grundwasserspeicher in den letzten 50 Jahren geleert worden?

Die Frankfurter Hydrologin Prof. Petra Döll hat das mithilfe des globalen Wassermodells WaterGAP untersucht. Sie kommt zu der bisher zuverlässigsten Schätzung, indem sie Prozesse berücksichtigt, die in den trockenen Gebieten der Erde wichtig sind.

Das Ergebnis: Die Grundwasserspeicher leeren sich beschleunigt, aber nicht so schnell, wie bisher angenommen.

90 Prozent der verbrauchenden Wassernutzung entfällt auf die Bewässerung in der Landwirtschaft. Nur der vergleichsweise kleine Rest dient der Trinkwasserversorgung und der industriellen Produktion. Weltweit werden beispielsweise über 40 Prozent des produzierten Getreides bewässert.

Doch das führt in vielen Fällen zu einer Verknappung der Wasserressourcen und belastet die Ökosysteme. In trockenen Gebieten kann die Grundwassernutzung leicht die Grundwasserneubildung überschreiten, so dass der Grundwasserspeicher übernutzt und geleert wird.

Döll hat die bisher genauste Abschätzung zur Grundwasserzehrung gemacht, indem sie die berechneten Werte aus WaterGAP mit einer Vielzahl von Brunnenbeobachtungen und Daten der GRACE-Satelliten verglich. Die GRACE-Satelliten messen Veränderungen des Schwerefelds der Erde und erlauben daher auch Aussagen über veränderliche Wassermassen.

„Aus dem Vergleich zwischen modellierten und gemessenen Werten der Grundwasserzehrung konnten wir erstmals auf globaler Skale ableiten, dass die Bauern dort, wo Grundwasserzehrung auftritt, sparsamer bewässern. Sie setzen nur etwa 70 Prozent der optimalen Bewässerungsmengen ein“, erläutert Petra Döll vom Institut für Physische Geographie der Goethe-Universität.

Die Grundwasserspeicher der Erde werden immer schneller geleert. So war die jährliche Grundwasserzehrung im ersten Jahrzehnt dieses Jahrhunderts doppelt so groß wie zwischen 1960 und 2000. Indien, die USA, Iran, Saudi Arabien und China sind die Länder mit der höchsten Grundwasserzehrung.

Etwa 15 Prozent der globalen Grundwasserentnahmen sind nicht nachhaltig, das heißt, sie stammen aus nicht-erneuerbaren Grundwasserressourcen. Auf der arabischen Halbinsel, in Libyen, Ägypten, Mali, Mozambique und in der Mongolei stammen sogar mehr als 30 Prozent der Grundwasserentnahmen aus nicht-erneuerbarem Grundwasser.

Der neue Schätzwert für die globale Grundwasserzehrung liegt mit 113 Kubikmetern pro Jahr für den Zeitraum von 2000 bis 2009 unter den bisherigen, sehr weit streuenden Schätzwerten. Er kann als der bislang zuverlässigste Wert betrachtet werden, da er auf einer besseren Datenbasis der Grundwasserentnahmen aufbaut, die zu vermutende Defizitbewässerung berücksichtigt und die Modellergebnisse mit unabhängigen Vergleichsdaten gut übereinstimmen.

Die verstärkte Nutzung des Grundwassers für die Bewässerung hat auch einen Anstieg des Meeresspiegels zur Folge: Nach Dölls Berechnungen beträgt der Anstieg im Zeitraum von 2000 bis 2009 0,31 Millimeter pro Jahr. Dies entspricht ungefähr einem Zehntel des gesamten Meeresspiegelanstiegs.

Die Arbeiten wurden durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Schwerpunktprogramm "Massentransporte und Massenverteilungen im System Erde" gefördert.

Publikation: Döll, P., Müller Schmied, H., Schuh, C., Portmann, F.T., Eicker, A., (2014): Global-scale assessment of groundwater depletion and related groundwater abstractions: Combining hydrological modeling with information from well observations and GRACE satellites. Water Resour. Res. 50, doi: 10.1002/2014WR015595.
Online-Publikation: http://dx.doi.org/10.1002/2014WR015595

Karte zur Grundwasserzehrung kann bei Bedarf zugeschickt werden (hardy@pvw.uni-frankfurt.de)

Informationen: Prof. Petra Döll, Institut für Physische Geographie, Campus Riedberg, Tel: (069)798-40219; p.doell@em.uni-frankfurt.de.


Die Goethe-Universität ist eine forschungsstarke Hochschule in der europäischen Finanzmetropole Frankfurt. 2014 feiert sie ihren 100. Geburtstag. 1914 gegründet mit rein privaten Mitteln von freiheitlich orientierten Frankfurter Bürgerinnen und Bürgern fühlt sie sich als Bürgeruniversität bis heute dem Motto „Wissenschaft für die Gesellschaft“ in Forschung und Lehre verpflichtet. Viele der Frauen und Männer der ersten Stunde waren jüdische Stifter. In den letzten 100 Jahren hat die Goethe-Universität Pionierleistungen erbracht auf den Feldern der Sozial-, Gesellschafts- und Wirtschaftswissenschaften, Chemie, Quantenphysik, Hirnforschung und Arbeitsrecht. Am 1. Januar 2008 gewann sie mit der Rückkehr zu ihren historischen Wurzeln als Stiftungsuniversität ein einzigartiges Maß an Eigenständigkeit. Heute ist sie eine der zehn drittmittelstärksten und drei größten Universitäten Deutschlands mit drei Exzellenzclustern in Medizin, Lebenswissenschaften sowie Geisteswissenschaften.“

Mehr Informationen unter www2.uni-frankfurt.de/gu100

Herausgeber: Der Präsident
Abteilung Marketing und Kommunikation, Postfach 11 19 32,
60054 Frankfurt am Main
Redaktion: Dr. Anne Hardy, Referentin für Wissenschaftskommunikation Telefon (069) 798 – 2 92 28, Telefax (069) 798 – 763 12531, E-Mail hardy@pvw.uni-frankfurt.de
Internet: www.uni-frankfurt.de

Dr. Anne Hardy | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht In Zeiten des Klimawandels: Was die Farbe eines Sees über seinen Zustand verrät
21.09.2017 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

nachricht Der Salzwasser-Wächter auf der Darßer Schwelle
19.09.2017 | Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: LaserTAB: Effizientere und präzisere Kontakte dank Roboter-Kollaboration

Auf der diesjährigen productronica in München stellt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT das Laser-Based Tape-Automated Bonding, kurz LaserTAB, vor: Die Aachener Experten zeigen, wie sich dank neuer Optik und Roboter-Unterstützung Batteriezellen und Leistungselektronik effizienter und präziser als bisher lasermikroschweißen lassen.

Auf eine geschickte Kombination von Roboter-Einsatz, Laserscanner mit selbstentwickelter neuer Optik und Prozessüberwachung setzt das Fraunhofer ILT aus Aachen.

Im Focus: LaserTAB: More efficient and precise contacts thanks to human-robot collaboration

At the productronica trade fair in Munich this November, the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT will be presenting Laser-Based Tape-Automated Bonding, LaserTAB for short. The experts from Aachen will be demonstrating how new battery cells and power electronics can be micro-welded more efficiently and precisely than ever before thanks to new optics and robot support.

Fraunhofer ILT from Aachen relies on a clever combination of robotics and a laser scanner with new optics as well as process monitoring, which it has developed...

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Posterblitz und neue Planeten

25.09.2017 | Veranstaltungen

Hochschule Karlsruhe richtet internationale Konferenz mit Schwerpunkt Informatik aus

25.09.2017 | Veranstaltungen

Junge Physiologen Tagen in Jena

25.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

LaserTAB: Effizientere und präzisere Kontakte dank Roboter-Kollaboration

25.09.2017 | Messenachrichten

Fraunhofer ISE steigert Weltrekord für multikristalline Siliciumsolarzelle auf 22,3 Prozent

25.09.2017 | Energie und Elektrotechnik

Die Parkinson-Krankheit verstehen – und stoppen: aktuelle Fortschritte

25.09.2017 | Medizin Gesundheit