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Grundwasser: Ressource im Verborgenen

Wie kommt das Wasser in den Boden?

Ein kleiner Teil des Wassers, der als Niederschlag auf die Erde gelangt, versickert in den oberen Bodenschichten und bildet dort das Bodenwasser. Der größere Teil dringt jedoch als Sickerwasser durch die in der Erdkruste befindlichen Poren, Klüfte, Spalten und feinste Haarrisse in tiefere Schichten vor. Gestoppt wird er von wasserundurchlässigen Schichten wie etwa Ton. Darüber sammelt sich das Wasser an und füllt Hohlräume in Lockersedimenten oder Gesteinen. Solche Wasser führenden Gesteinsschichten werden Grundwasserleiter oder Aquifere genannt. Die obere Grenze des Grundwassers wird als Grundwasserspiegel bezeichnet.

Warum ist Grundwasser so wertvoll?

Gewöhnlich ist das unterirdische Wasser durch das natürliche Reinigungsvermögen der Gesteinsschichten von besserer Qualität als das, was an der Oberfläche fließt. Es können aber auch Schadstoffe durch das Niederschlags- und Sickerwasser in das Grundwasser gelangen. Vor allem in ländlichen Gebieten weisen oberflächennahe Grundwässer oftmals Belastungen mit Nitrat und Pestiziden auf und müssen vor Nutzung einer aufwändigen Aufbereitung unterzogen werden.

Was macht die Sahara zur »Insel«?

Unter der größten Wüste der Erde lagern große fossile Grundwasservorräte. Bewässerungsprojekte wie der »Große künstliche Fluss« in Libyen bedienen sich dieser Vorräte. Sie gelten aber inzwischen wegen der unabsehbaren Folgen als äußerst fragwürdig.

Fossiles Grundwasser gibt es auch im Mittleren Westen der USA: Hier erstreckt sich unter den Staaten Nebraska, Kansas, Colorado, Oklahoma, Texas und New Mexico ein riesiger Grundwasserspeicher, das Ogallala-Aquifer. Der aus Sand- und Kiesablagerungen bestehende Gesteinsschutt hat einst insgesamt 3450 km³ Grundwasser gespeichert. Zu Bewässerungszwecken hat man jedoch in etwa 50 Jahren bereits so viel Wasser entnommen, wie in 500 000 Jahren durch unterirdische Quellen nicht mehr nachfließen kann.

Wo entspringen die ergiebigsten Quellen?

Die ergiebigsten Quellen liegen in der Regel in Kalksteingebieten, wo manchmal unterirdische Flüsse austreten.

Quellen sind die natürlichen Über- und Ausläufe des Grundwassers. Die meisten Quellen entstehen dort, wo ein Grundwasserleiter an einer Hangfläche angeschnitten wird und das Wasser an die Oberfläche gelangt. Auch ein Geysir ist eine Quelle, eine sog. heiße Springquelle in vulkanisch noch aktiven Gebieten, die meist in bestimmten zeitlichen Abständen Wasser- und Dampffontänen ausstößt. Wird Grundwasser durch künstliche Eingriffe wie Bohrungen oder Grabungen erschlossen, spricht man von Brunnen.

Was ist ein artesischer Brunnen?

Dabei handelt es sich um eine künstlich geschaffene Quelle, bei der das Wasser infolge Überdrucks selbständig springbrunnenartig aufsteigt.

Voraussetzung für einen artesischen Brunnen ist, dass sich das Grundwasser zwischen zwei wasserundurchlässigen, muldenförmig gelagerten Schichten sammelt und an einer Stelle angebohrt wird, die tiefer als der Zufluss liegt. Artesische Brunnen wurden erstmals 1126 in der französischen Grafschaft Artois (lateinisch Artesium) angelegt und später danach benannt.

Übrigens: Artesische Wasservorkommen sind in Trockengebieten der Erde von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Das Große Artesische Becken in Australien, ein unterirdisches Wasserreservoir gigantischer Ausdehnung, liefert beispielsweise durch tausende solcher Brunnen das Wasser für Schaf- und Viehfarmen.

Gibt es Leben im Grundwasser?

Trotz der extremen, lebensfeindlichen Bedingungen haben sich eine Reihe von Organismen an das Leben im Grundwasser angepasst. Die meisten Lebewesen sind klein, lang gestreckt, kurzbeinig, farblos und blind. Sie haben besondere Tastorgane entwickelt, mit deren Hilfe sie die Schotterporen abtasten und Nahrungsstoffe orten.

Aufgrund des fehlenden Sonnenlichts können sich auch keine Pflanzen entwickeln. Das Grundwasser wird allenfalls von tief wurzelnden Pflanzen der Bodenoberfläche angezapft. Auch der Gehalt an organischen Stoffen ist im Grundwasser gering, weil der darüber liegende Boden den allergrößten Teil der organischen Stoffe festhält.

Was ist eigentlich ...

vadoses Wasser? Das in früheren Klimaperioden gebildete Grundwasser hat bereits am Wasserkreislauf teilgenommen. Man nennt es auch Infiltrationswasser.

juveniles Wasser? Das »jugendliche« Wasser stammt aus vulkanischen Vorgängen aus dem Erdinnern, hat aber noch nicht am atmosphärischen Wasserkreislauf teilgenommen.

fossiles Wasser? Es wurde vor Jahrtausenden in Feuchtperioden gebildet und in tiefen Schichten der Erde eingelagert. Es steht mit dem heutigen Wasserkreislauf nicht mehr in Verbindung und kann sich deshalb nicht erneuern.

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