27. Februar 2024 ǀ Eine neue Studie warnt vor den tiefgreifenden Folgen des Klimawandels für das Grundwasser in Küstengebieten. Dieses Grundwasser ist eine essentielle Wasserquelle für Millionen von Menschen. Die Forschungsarbeit, die unter der Leitung der University of California in Zusammenarbeit mit anderen Instituten wie dem Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT) in Bremen entstand, fasst Erkenntnisse aus 140 Studien über die komplexen Wechselwirkungen zwischen Klimaeinflüssen und menschlichen Aktivitäten im Küstengrundwasser zusammen und analysiert sie.

Fast 40 % der Weltbevölkerung lebt in einem Umkreis von 100 km von den Küsten unserer Erde. In diesen Küstengebieten spielt das Grundwasser eine entscheidende Rolle für die Trinkwasserversorgung und die Landwirtschaft. Zudem ist es ein wichtiger Süßwasser- und Nährstofflieferant für küstennahe Meereslebensräume, dessen genauer Einfluss jedoch noch nicht vollständig verstanden ist. Grundwasser in dicht besiedelten Küstenregionen, also an der Schnittstelle zwischen Land und Meer, ist sehr anfällig für Veränderungen, die der Klimawandel und die Menschen verursachen.

Meerwasser könnte ins Grundwasser eindringen

Der Anstieg des Meeresspiegels und Überflutungen von Küsten als Folge der globalen Erwärmung können dazu führen, dass Meerwasser ins Grundwasser eindringt und es versalzt. Die Grundwasservorräte in den Küstengebieten sind dann nicht mehr für den täglichen Gebrauch oder die Bewässerung in der Landwirtschaft geeignet. Auch in Deutschland ist eine Versalzung der küstennahen Grundwasserleiter zu beobachten – das sind die Gesteinsschichten, in denen das Grundwasser zirkuliert.

Es gibt jedoch viele noch kaum erforschte Einflüsse auf das Küstengrundwasser, die dringend berücksichtigt werden sollten. Die Autor:innen der Studie weisen auf weitere, noch wenig erforschte Faktoren hin, wie Veränderungen der Windgeschwindigkeit, der Meereschemie, der Küstenerosion sowie der Eis- und Schneeschmelze. Diese Faktoren sind auf den Klimawandel zurückzuführen und können negative Auswirkungen auf das Grundwasser haben. Beispielsweise führen Wirbelstürme zu Küstenüberflutungen, und steigende Grundwasserspiegel verstärken die Küstenerosion, die wiederum die Grundwasserleiter angreift. Beides zusammen führt zu einem erhöhten Salzeintrag.

3% der Grundwassersysteme sind in Gefahr

Die Studie hebt hervor, dass neben den bisher untersuchten Faktoren wie Zirkulation, Verteilung und Salzgehalt im Grundwasser auch viele vernachlässigte Aspekte der Chemie und Biologie berücksichtigt werden müssen. Veränderte physikalisch-chemische Bedingungen, wie Salz-, Nährstoff- und Sauerstoffgehalt sowie die Temperatur, beeinflussen beispielsweise die mikrobiellen Gemeinschaften in küstennahen Grundwasserleitern.

Zusätzlich sollten vom Menschen verursachte Stressfaktoren wie Grundwasserentnahme und Düngemitteleinsatz berücksichtigt werden, da sie mit dem Klimawandel interagieren und dessen Auswirkungen verstärken.

Co-Autorin Kay Davis, marine Biogeochemikerin am ZMT warnt: “Drei Prozent der küstennahen Grundwassersysteme laufen Gefahr, bis zum Jahr 2080 komplett auszutrocknen, was die Süßwasserversorgung von etwa 375 Millionen Menschen beeinträchtigen würde”.

Folgen des Klimawandels

Vor dem Hintergrund dieses Szenarios betont die Studie die Dringlichkeit, sowohl die klimatischen als auch die vom Menschen verursachten Stressfaktoren gleichzeitig zu überwachen. Dabei sollten hydrogeologische, chemische und biologische Prozesse an der Grenze zwischen Land und Ozean berücksichtigt werden. Ein solcher ganzheitlicher Ansatz ist unerlässlich, um die Veränderungen des Küstengrundwassers zu verstehen und das Ressourcenmanagement zu unterstützen.