Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass Flüsse sich möglicherweise jahrelang nicht von der Dürre erholen können

Mangelnde Niederschläge sind nicht das einzige Anzeichen für Dürre. Neue Untersuchungen von UC Riverside zeigen, dass die Auswirkungen der Dürre in Bächen und Flüssen trotz einer Reihe von Stürmen bis zu 3,5 Jahre anhalten können.

Es gibt zwei Arten von Trockenheit in Bächen. Ein Maß ist der Gesamtwasserstand, der durch Schneeschmelze und Regenfälle beeinflusst wird. Viele Forscher untersuchen diese Messung. Ein weiteres Maß ist der Grundwasserabfluss, also der Anteil des Wasserabflusses, der vom Grundwasser gespeist wird.

Weniger Forscher untersuchen Grundwasser-Dürren und es gab bisher keine genaue Möglichkeit, sie zu messen. Da der Grundwasserabfluss stark an das Grundwasser gebunden ist und sein Fehlen erhebliche Auswirkungen auf die Wasserbewirtschaftung und Ökosystemleistungen hat, beschloss das UCR-Team, den Grundwasserabfluss genauer zu untersuchen.

„Menschen verwenden Regen oft nur als Indikator für Dürre, weil er einfacher zu messen ist. Aber es gibt auch andere Arten von Dürre, die jeweils ihre eigenen Auswirkungen haben“, sagte Hoori Ajami, korrespondierender Autor der Studie und außerordentlicher Professor für Grundwasserhydrologie an der UCR. „Wir brauchten eine neue Methode, um zu sehen, wie lange es dauert, bis sich eine Dürreform in eine andere verwandelt.“

Der Grundabfluss gehört zu einer Kategorie von Dürren, die Bäche und Flüsse betreffen und als hydrologische Dürre bezeichnet werden. Es wirkt sich auf die Verfügbarkeit von Wasser für Aktivitäten wie Trinken, Bewässerung und Baden aus und wirkt sich auf die Gesundheit von Wildtieren, Pflanzen und dem gesamten Ökosystem aus. Darüber hinaus könnte eine schwere hydrologische Dürre die Stabilität der Infrastruktur beeinträchtigen.

Um eine differenziertere und ortsspezifischere Methode zur Bestimmung des Beginns und Endes hydrologischer Dürren zu entwickeln, untersuchte das Forschungsteam 30 Jahre lang Daten von mehr als 350 Orten im ganzen Land.

Für diese Studie untersuchte das Team nur den Grundabfluss von Bächen oder Flüssen, die nicht durch menschliche Aktivitäten beeinflusst wurden und über keine Stauseen oder Dämme verfügen.

Ihre Ergebnisseberichtet in der Zeitschrift für Hydrologie, zeigen, dass der Beginn und das Ende einer hydrologischen Dürre von einer Vielzahl von Faktoren abhängt. Dazu gehören das typische Klima an einem Ort sowie seine Geographie.

Zwischen dem Ende einer Niederschlagsdürre und dem Ende einer Grundflussdürre gab es eine große Bandbreite an Verzögerungszeiten. In Teilen von Kansas dauerte es 41 Monate, bis sich die Wasserläufe erholten, während die Erholung im Arroyo Seco-Gebiet in der Nähe von Pasadena in Kalifornien fast ein Jahr dauerte.

„Wenn wir uns Wassermanagementstrategien ansehen, ist klar, dass wir nicht überall und für jeden Bach eine Einheitslösung implementieren können. Unsere Ansätze müssen standortspezifisch sein“, sagte der Hauptautor der Studie, Sanghyun Lee. Lee war früher Postdoktorand in Ajamis Labor und ist jetzt Postdoktorand beim Agrarforschungsdienst des USDA in Oklahoma.

„Als ich 2016 zum ersten Mal nach Kalifornien kam, fragten mich die Leute: ‚Ist die Dürre vorbei?‘ „Sie wollten wissen, ob sich unsere Wassereinzugsgebiete erholt haben. Diese neue Studie zeigt, dass es noch ein paar Jahre dauern kann, bis sie sich wieder normalisieren“, sagte Ajami.

Diese Ergebnisse stehen im Einklang mit früheren Studien, die zeigen, dass das Wasser in unterirdischen Grundwasserleitern auch verzögert auf einen Mangel an Niederschlägen reagiert. Diese Grundwasserleiter versorgen den Grundwasserfluss von Flüssen und sind eine wichtige Wasserquelle für die Landwirtschaft. Allerdings könnte eine übermäßige Grundwasserförderung während einer Dürre zur Bildung von Dolinen führen, die dazu führen könnten, dass sich Gebäude und andere Infrastruktur verschieben oder einstürzen.

„Eine wichtige Botschaft, die wir senden möchten, ist, dass die Menschen vorsichtig mit dem Wasser umgehen müssen, das sie haben“, sagte Lee. „Aufgrund der steigenden Temperaturen dauert die Grundwasserdürre in vielen Teilen des Landes immer länger und schlimmer. Und da die Grenzen von Wassereinzugsgebieten häufig staatliche oder internationale Grenzen überschreiten, erfordert der Schutz kostbarer Wasserressourcen mehr Zusammenarbeit.“