Brasiliens Reserven an erneuerbarem Süßwasser schwinden zunehmend und bedroht die Existenz einer der wichtigsten Kornkammern der Welt. Das geht aus einer Studie hervor, die Forscher der Federal University of Rio de Janeiro, des Geological Survey of Brazil und des Hydrological Sciences Laboratory der US-Weltraumagentur NASA auf Grundlage von NASA-Satellitendaten und In-situ-Daten erstellt haben. Demnach verzeichnen Regionen im Osten Brasiliens innerhalb der letzten zwei Jahrzehnte einen starken Rückgang der Neubildung von Grundwasser, teilweise bleibt die Neubildung sogar komplett aus.
Die brasilianischen Wissenschaftler zeichnen in ihrer Studie „Two decades of human- and climate-induced groundwater storage shifts in Brazil“, die in Science Advances erschienen ist, ein düsteres Bild zur Bildung neuen Grundwassers in Brasilien. Die Forscher haben dazu geologische Daten vor Ort und Multi-Satellitendaten des 2002 begonnenen Gravity Recovery and Climate Experiments (GRACE) der NASA von 2002 bis 2023 herangezogen. Die Satelliten ermitteln dabei Veränderungen der gravitativen Kräfte, um Grundwasserbestände in großen Tiefen im Boden zu finden. Die Daten überführten die Forscher in ein Modellierungs-Framework auf Basis Künstlicher Intelligenz (KI).
Mit dem Modellierungs-Framework können die Wissenschaftler die Variabilität des Grundwassers, die Neubildungsraten und zukünftigen Trends bei der Entstehung neuen Grundwassers unter Berücksichtigung klimatischer und vom Menschen verursachter Einflüsse ermitteln. Das funktioniert über die gesamte Landesfläche von etwa 8,5 Millionen km² hinweg.
Grundwasserneubildung gefährdet
Niederschläge und Wasser von Flussüberschwemmungen werden bei der neuen Grundwasserbildung in unterirdischen porösen Sediment- und Gesteinsschichten, den Aquiferen, gespeichert und geleitet. Die Aquiferen dienen zugleich als gigantische Wasserfilter und gelten weltweit als Hauptquelle für die Trinkwasserversorgung. Die Grundwasserneubildung in Brasilien lag im Beobachtungszeitraum von 2002 bis 2023 bei 223 ± 16 mm pro Jahr. Das entspricht etwa 12 Prozent des mittleren Jahresniederschlags.
Im Osten Brasiliens werden einige Aquiferen stark durch Wasserentnahme zur landwirtschaftlichen Nutzung belastet. Hinzu kommen Dürren und Klimaschwankungen durch den Klimawandel, die die Ausbildung neuer Grundwasservorräte einschränken. Teilweise, so die Wissenschaftler, ist sogar ein dauerhafter Rückgang der Grundwasservorräte zu beobachten, weil die Neubildung gänzlich ausbleibt. Eine notwendige Regenerierung der Wasserspeicher ist so nicht mehr gegeben.
Die Forscher verweisen auf ähnliche Muster der Absenkung des Grundwasserspiegels, wie sie auch bei intensiv genutzten Aquiferen in Bangladesch, Indien, im Iran und in den USA vorkommen, die vom Wassermangel stark betroffen sind. Die Folgen dieses Wassermangels haben nicht nur direkten Einfluss auf den Menschen. Dadurch können ganze Gebiete mit Feuchtgebieten, Bächen und Flüssen austrocknen und Ökosysteme vernichten. Der Boden trocknet zunehmend aus, sodass die landwirtschaftliche Nutzung eingeschränkt oder gar nicht mehr möglich ist, weil kein Wasser aus anderen Quellen zugeführt werden kann.
Die mögliche eingeschränkte landwirtschaftliche Nutzung ist für Brasilien und die gesamte Welt insgesamt bedrohlich. Denn das Land verfügt über die weltweit größten Süßwasservorkommen, was es zu den größten Agrarstaaten und einer der größten Kornkammern der Welt macht. Entsprechend trägt das Land entscheidend zur Ernährung der Weltbevölkerung bei. Durch das drohende dauerhaft niedrigere Grundwasserniveau im Osten Brasiliens und auch Teilen Zentralbrasiliens ist das Agrarsystem gefährdet.
(olb)
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