Eine internationale Gruppe von Experten für Gebirgshydrologie argumentiert, dass das traditionelle Verständnis des Gebirgswasserkreislaufs die Rolle der Wechselwirkungen zwischen Kryosphäre und Grundwasser weitgehend ignoriert hat. Dieses Versäumnis könnte zu unvollständigen oder ungenauen Vorhersagen der Wasserverfügbarkeit in Gebirgsregionen führen, insbesondere im Zusammenhang mit dem Klimawandel, schlagen die Autoren in einem Perspektivpapier Erscheint in Natur Wasser.
Berge werden oft als Wassertürme der Welt bezeichnet, die Ökosysteme und Millionen von Menschen flussabwärts mit Frischwasser versorgen. Insbesondere Schnee und Gletscherschmelze sind wichtige Elemente im Wasserhaushalt von Bergregionen und liefern in den wärmeren und trockeneren Monaten des Jahres Wasser.
Der Zusammenhang zwischen Schmelzwasser und Grundwasser ist jedoch noch nicht gut verstanden, sagt Marit van Tiel, Postdoktorandin am ETH-Departement Bau, Umwelt und Geomatik und Hauptautorin des Artikels. Insbesondere weiß man wenig darüber, wie sich Gletscherschmelzwasser aufteilt und ob es entweder direkt in Flüsse gelangt oder unter die Oberfläche sickert und tieferes Grundwasser auffüllt. Diese Informationen sind entscheidend, um zu verstehen, wie sich Oberflächen- und Grundwasser angesichts des Klimawandels verändern werden, und um ein nachhaltiges Wassermanagement zu planen.
Herausforderungen für ein nachhaltiges Wassermanagement
Durch die Zusammenfassung der bestehenden Forschung zu diesem Thema stellten die Autoren fest, dass Schmelzwasser zwar beträchtliche Beiträge zum Grundwasser leisten kann, die Schätzungen jedoch stark variieren. Die Entwicklung von Erkenntnissen über die Verbindung zwischen Schmelzwasser und Grundwasser wird durch die Schwierigkeiten bei der direkten Messung des Grundwassers in abgelegenen Bergregionen erschwert. Forscher müssen daher alternative Ansätze entwickeln, die oft stark ortsspezifisch sind und den Vergleich zwischen Studien einschränken.
Eine wichtige offene Frage bei der Verknüpfung der Kryosphäre mit dem Grundwasser und dem Rest des Gebirgswasserkreislaufs ist, auf welchen Skalen diese Verbindung sowohl räumlich als auch zeitlich eine Rolle spielt. Erkenntnisse über die räumlich-zeitlichen Muster, wie Schmelzwasser ins Grund- und Oberflächenwasser gelangt, bestimmen, wo, wann und mit welcher Geschwindigkeit aus Schmelzwasser gewonnenes Grundwasser durch Quellen wieder auftaucht, in Oberflächengewässer abfließt oder aus Grundwasserbrunnen in tieferen Lagen gepumpt werden kann. Dies ist eine wichtige Überlegung für eine nachhaltige Wasserbewirtschaftung sowohl für Berggemeinden als auch für flussabwärts gelegene Gebiete.
Forderung nach mehr integrierter Forschung
Die Autorengruppe, bestehend aus Experten der Gebirgshydrologie, Glaziologie, Hydrogeologie, Schneehydrologie, Wasserchemie und Soziohydrologie, betont, dass ohne die Berücksichtigung der Verbindungen zwischen Kryosphäre und Grundwasser ein umfassendes Verständnis der Wasserbewegung und -speicherung in Hochgebirgsregionen entgeht.
Da die globale Erwärmung diese empfindlichen Gebiete durch beschleunigten Gletscherschwund, abnehmende Schneedecken und veränderte Niederschlagsmuster erheblich beeinflusst, besteht dringender Bedarf, diese Zusammenhänge zu verstehen, um die Empfindlichkeit der Gebirgswasserversorgung gegenüber der zukünftigen Klimaerwärmung besser einschätzen zu können. Die Autoren fordern integriertere Forschungsansätze, die Kryosphärenforschung, Hydrogeologie, Gebirgshydrologie und Klimamodellierung kombinieren, um diese Prozesse zu quantifizieren und besser zu verstehen.
Mehr Informationen:
Marit van Tiel et al., Die Verbindung zwischen Kryosphäre und Grundwasser ist ein fehlendes Bindeglied im Gebirgswasserkreislauf, Natur Wasser (2024). DOI: 10.1038/s44221-024-00277-8