Die Rekordschneefälle der letzten Jahre reichten nicht aus, um die langfristige Trockenheit und den steigenden Grundwasserbedarf im Südwesten der USA auszugleichen. Dies zeigt eine neue Analyse von NASA-Satellitendaten.
Die sinkenden Wasserstände des Großen Salzsees und des Lake Mead sind ein Beweis für die Megadürre, die den Westen Nordamerikas seit dem Jahr 2000 heimsucht. Doch das Oberflächenwasser macht nur einen Bruchteil des Einzugsgebiets des Großen Beckens aus, das den Großteil Nevadas und weite Teile Kaliforniens, Utahs und Oregons umfasst. Ein weitaus größerer Teil des Wassers der Region befindet sich unter der Erde. Das hat es in der Vergangenheit schwierig gemacht, die Auswirkungen von Dürren auf den Gesamtwassergehalt des Großen Beckens zu verfolgen.
Ein neuer Blick auf 20 Jahre Daten der Satellitenserie Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) zeigt, dass der Rückgang des Grundwassers im Großen Becken die enormen Verluste an Oberflächenwasser bei weitem übersteigt. In den letzten etwa zwei Jahrzehnten ist der unterirdische Wasservorrat im Becken um 16,5 Kubikmeilen (68,7 Kubikkilometer) gesunken. Das sind etwa zwei Drittel so viel Wasser, wie der gesamte Bundesstaat Kalifornien in einem Jahr verbraucht, und etwa das Sechsfache der gesamten Wassermenge, die Ende 2023 noch im Lake Mead, dem größten Stausee des Landes, übrig war.
Während neue Karten einen saisonalen Anstieg des Wasserspiegels in jedem Frühjahr aufgrund der Schneeschmelze in höheren Lagen zeigen, ist es laut der Geowissenschaftlerin Dorothy Hall von der University of Maryland unwahrscheinlich, dass gelegentlich schneereiche Winter den dramatischen Rückgang des Wasserspiegels im Südwesten der USA aufhalten werden.
Zu diesem Ergebnis kamen Hall und seine Kollegen, als sie den Beitrag der jährlichen Schneeschmelze zum Wasserstand des Großen Beckens untersuchten. „In Jahren wie dem Winter 2022/23 hatte ich erwartet, dass die Rekordschneemenge wirklich dazu beitragen würde, den Grundwasservorrat wieder aufzufüllen“, sagte Hall. „Aber insgesamt setzte sich der Rückgang fort.“
Die Forschung war veröffentlicht im März 2024 in der Zeitschrift Geophysikalische Forschungsbriefe.
„Ein Hauptgrund für den Rückgang ist die Wasserumleitung flussaufwärts für Landwirtschaft und Haushalte“, sagte Hall. Laut dem US Census Bureau ist die Bevölkerung in den Staaten, die auf die Wasserversorgung des Großen Beckens angewiesen sind, seit 2010 um 6 bis 18 Prozent gewachsen. „Mit der Bevölkerungszunahme steigt auch der Wasserverbrauch.“
Abfluss, erhöhte Verdunstung und der Wasserbedarf von Pflanzen, die in der Region unter heißen, trockenen Bedingungen leiden, verschärfen das Problem.
„Aufgrund der anhaltenden Dürregefahr“, so Hall, „können die Bauern flussabwärts oft nicht genug Wasser bekommen.“
Während Messungen des Grundwasserspiegels im Großen Becken – einschließlich der erforderlichen Tiefen, um Brunnen an erschöpfte Grundwasserleiter anzuschließen – auf einen Rückgang des Grundwassers hindeuten, liefern Daten der gemeinsamen deutschen GRACE-Missionen von DLR und NASA ein klareres Bild des gesamten Wasserverlusts in der Region. Die ursprünglichen GRACE-Satelliten, die von März 2002 bis Oktober 2017 flogen, und die Nachfolgesatelliten GRACE–Follow On (GRACE–FO), die im Mai 2018 gestartet wurden und noch aktiv sind, verfolgen Änderungen der Erdanziehungskraft, die hauptsächlich auf die Verschiebung der Wassermassen zurückzuführen sind.
GRACE-basierte Karten schwankender Wasserstände haben sich in letzter Zeit verbessert, da das Team gelernt hat, mehr und feinere Details aus dem Datensatz zu analysieren. „Die verbesserte räumliche Auflösung hat in dieser Studie geholfen, die Lage der Massentrends im Westen der USA etwa zehnmal besser zu bestimmen als bei früheren Analysen“, sagte Bryant Loomis, der die GRACE-Datenanalyse am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, leitet.
Die schwindenden Wasservorräte im Südwesten der USA könnten Folgen für Mensch und Tier haben, sagte Hall. Sie würden nicht nur die kommunale Wasserversorgung beeinträchtigen und die landwirtschaftliche Bewässerung einschränken, sondern auch „die Seebetten freilegen, die oft giftige Mineralien aus landwirtschaftlichen Abwässern, Abfällen und allem anderen enthalten, was in den Seen landet.“
In Utah haben sich im Laufe eines Jahrhunderts im Großen Salzsee angesammelte Industriechemikalien sowie Luftschadstoffe aus dem Bergbau und der Ölraffination im Wasser abgelagert. Das Ergebnis ist ein gefährlicher Schlamm, der freigelegt wird und trocknet, wenn der See schrumpft. Staub, der von ausgetrockneten Seebetten herüberweht, verschlimmert wiederum die Luftverschmutzung in der Region. Gleichzeitig belasten schrumpfende Seen die Vogelpopulationen, die auf die Seen als Zwischenstopps während der Migration angewiesen sind.
Laut den neuen Erkenntnissen müsse „die ultimative Lösung ein intelligenteres Wassermanagement beinhalten“, sagte Hall.
Mehr Informationen:
Dorothy K. Hall et al, Schneefall gleicht den Grundwasserverlust im Großen Becken der westlichen Vereinigten Staaten aus, kann aber die zunehmende Austrocknung nicht kompensieren, Geophysikalische Forschungsbriefe (2024). DOI: 10.1029/2023GL107913