Klimawandel bedroht das Trinkwasser, da das steigende Meer in die Grundwasserleiter der Küste eindringt

Klimawandel bedroht das Trinkwasser, da das steigende Meer in die Grundwasserleiter der Küste eindringt
Klimawandel bedroht das Trinkwasser, da das steigende Meer in die Grundwasserleiter der Küste eindringt
Anonim

Wenn der Meeresspiegel steigt, könnten Küstengemeinden laut einer neuen Studie der Ohio State University bis zu 50 Prozent mehr ihrer Süßwasservorräte verlieren als bisher angenommen.

Hydrologen hier haben simuliert, wie Salzwasser in Süßwasser-Grundwasserleiter eindringen wird, angesichts des vom Weltklimarat (IPCC) prognostizierten Anstiegs des Meeresspiegels. Das IPCC ist zu dem Schluss gekommen, dass der Meeresspiegel in den nächsten 100 Jahren um bis zu 23 Zoll ansteigen und die Küsten weltweit überfluten könnte.

Wissenschaftler gingen bisher davon aus, dass Salzwasser, wenn es landeinwärts wandert, nur so weit in den Untergrund vordringen würde wie oberirdisch.

Aber diese neue Forschung zeigt, dass sich Salz- und Süßwasser je nach Beschaffenheit des Sandes entlang der Küste auf komplexe Weise vermischen, wenn sie aufeinandertreffen. In einigen Fällen kann sich eine Zone mit Misch- oder Brackwasser unterirdisch 50 Prozent weiter landeinwärts erstrecken als oberirdisch.

Wie Salzwasser ist Brackwasser nicht trinkbar, da es zu Austrocknung führt. Wasser, das weniger als 250 Milligramm Salz pro Liter enthält, gilt als Süßwasser und kann bedenkenlos getrunken werden.

Motomu Ibaraki, außerordentlicher Professor für Geowissenschaften an der Ohio State, leitete die Studie. Der Doktorand Jun Mizuno präsentierte die Ergebnisse am 30. Oktober 2007 beim Treffen der Geological Society of America in Denver.

„Fast 40 Prozent der Weltbevölkerung lebt in Küstengebieten, weniger als 60 Kilometer von der Küste entfernt“, sagte Mizuno. „Diese Regionen sind möglicherweise stärker mit dem Verlust von Süßwasserressourcen konfrontiert, als wir ursprünglich angenommen hatten.“

"Die meisten Menschen sind sich wahrscheinlich der Schäden bewusst, die ein steigender Meeresspiegel über der Erde anrichten kann, aber nicht unter der Erde, wo sich das Süßwasser befindet", sagte Ibaraki.„Der Klimawandel verringert bereits jetzt die Süßwasserressourcen, mit veränderten Niederschlagsmustern und dem Abschmelzen von Gletschern. Mit dieser Arbeit zeigen wir einen weiteren Weg auf, wie der Klimawandel das verfügbare Trinkwasser potenziell reduzieren kann. Zu den gefährdeten Küsten gehören einige der am dichtesten besiedelten Regionen der Welt.“

In den Vereinigten Staaten werden Länder entlang der Ostküste und des Golfs von Mexiko – insbesondere Florida und Louisiana – am ehesten überschwemmt, wenn der Meeresspiegel steigt. Zu den gefährdeten Gebieten weltweit gehören Südostasien, der Nahe Osten und Nordeuropa.

„Fast 40 Prozent der Weltbevölkerung lebt in Küstengebieten, weniger als 60 Kilometer von der Küste entfernt“, sagte Mizuno. „Diese Regionen sind möglicherweise stärker mit dem Verlust von Süßwasserressourcen konfrontiert, als wir ursprünglich angenommen hatten.“

Wissenschaftler haben die IPCC-Berichte verwendet, um Karten zu zeichnen, wie sich die Küsten der Welt bei steigendem Wasser verändern werden, und sie haben einige der eindrucksvollsten Bilder der möglichen Folgen des Klimawandels erstellt.

Ibaraki sagte, dass er gerne ähnliche Karten erstellen würde, die zeigen, wie die Wasserversorgung beeinträchtigt werden könnte.

Das ist keine leichte Aufgabe, da Wissenschaftler nicht genau wissen, wo sich das gesamte Süßwasser der Welt befindet oder wie viel es dort gibt. Sie kennen an vielen Stellen auch nicht die Details der unterirdischen Strukturen.

Ein Ergebnis dieser Studie ist, dass Salzwasser weiter in Bereiche vordringen wird, die eine komplexe unterirdische Struktur aufweisen.

Typischerweise bestehen Küsten aus verschiedenen Sandschichten, die sich im Laufe der Zeit angesammelt haben, erklärte Ibaraki. Einige Schichten können groben Sand und andere feinen Sand enth alten. Feiner Sand neigt dazu, mehr Wasser zu blockieren, während grober Sand mehr durchfließen lässt.

Die Forscher simulierten Küsten, die vollständig aus grobem oder feinem Sand und dazwischen unterschiedlichen Texturen bestehen. Sie simulierten auch realistischere, mehrschichtige unterirdische Strukturen.

Die Simulation zeigte, dass sich Salz- und Süßwasser umso mehr vermischen, je mehr Schichten eine Küste hat.Durch die Vermischung entsteht Konvektion – ähnlich den Strömungen, die Wasser im offenen Meer aufwirbeln. Zwischen dem einströmenden Salzwasser und dem Süßwasser aus dem Binnenland bildet sich ein Becken aus Brackwasser.

Ein weiterer Anstieg des Meeresspiegels verstärkt die Durchmischung noch mehr.

Abhängig davon, wie diese beiden Faktoren zusammenwirken, kann sich unterirdisches Brackwasser 10 bis 50 Prozent weiter landeinwärts erstrecken als das Salzwasser an der Oberfläche.

Laut dem United States Geological Survey bezieht etwa die Hälfte des Landes sein Trinkwasser aus Grundwasser. Süßwasser wird landesweit auch zur Bewässerung von Feldfrüchten verwendet.

„Um billiges Wasser für alle zu erh alten, müssen wir Grundwasser, Flusswasser oder Seewasser verwenden“, sagte Ibaraki. „Aber all diese Gewässer verschwinden aufgrund mehrerer Faktoren – einschließlich einer steigenden Nachfrage und des Klimawandels.“

Eine Möglichkeit, mehr Süßwasser zu gewinnen, besteht darin, Salzwasser zu entsalzen, aber das ist teuer, sagte er.

“Zum Entsalzen brauchen wir Energie, also würde unser Wasserproblem in Zukunft zu einem Energieproblem.“

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