Bedeutung und Gefährdung der Karstaquifere im Mittelmeerraum mit einem Beispiel aus Jordanien

Nico Goldscheider1, Zhao Chen1, Felix Grimmeisen1, Moritz Zemann1, Julian Xanke1, Nadine Goeppert1
1 Institut für Angewandte Geowissenschaften, Abt. Hydrogeologie, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

10.1 in Hydrogeology of Arid and Semi-Arid Environments

28.03.2020, 09:00-09:15, Händel-Saal

Weltweit bilden verkarstete Carbonatgesteine etwa 15,2 % der Erdoberfläche, wobei 34,2 % aller Carbonatgesteine in ariden Klimazonen vorkommen (Goldscheider et al. 2020). In vielen Mittelmeerländern sind die Flächenanteile der Karstgebiete besonders hoch, z.B. 35,0 % in Frankreich, 40,9 % in Kroatien und 80,1 % in Montenegro (Chen et al. 2017). Etwa 15.7 % der globalen Küstenlinie besteht aus Carbonatgesteinen, wobei einige der längsten Küstenkarstgebiete im Mittelmeerraum liegen, z.B. der Dinarische Karst mit über 2700 km Küstenlänge (Goldscheider et al. 2020). Viele mediterrane Städte werden überwiegend von Karstwasser versorgt, wie Rom, Montpellier, Beirut und Damaskus. Gleichzeitig stehen die Karstaquifere im Mittelmeerraum durch den Klimawandel, das teils rapide Bevölkerungswachstum und den damit einhergehenden Landnutzungswandel unter zunehmendem Druck. Dies zeigt sich besonders in Jordanien, wo die Bevölkerung von 480.000 im Jahre 1950 auf etwa 10 Millionen Einwohner heute angewachsen ist. Dies führt auch zu einem stark zunehmenden Wasserbedarf und Abwasseranfall. Am Beispiel der Stadt As-Salt kann die gekoppelte Abwasser-Grundwasser-Trinkwasser-Problematik exemplarisch verdeutlicht werden. Die Stadt bedeckt große Teile des Einzugsgebiets mehrerer Karstquellen, die teils zur Wasserversorgung der Stadt verwendet werden. Die urbanen Einflüsse auf die Grundwasserqualität zeigen sich u.a. in teils hohen Gehalten an Nitrat und Fäkalbakterien, die deutliche wöchentliche Schwankungen zeigen, welche auf die intermittierende Wasserversorgung der Stadt und große Leckagen im Leitungsnetzwerk zurückzuführen sind (Grimmeisen et al. 2016). Durch Isotopenstudien konnte anhand eines ternären Mischungsmodells gezeigt werden, dass urbane Wasserverluste 32-71 % zur Grundwasserneubildung beitragen, darunter 10-66 % Frischwasser und 5-26 % Abwasser. Leckagen in den Abwasserleitungen sind zugleich die Hauptquelle der festgestellten Fäkalkontamination des Grundwassers (Grimmeisen et al. 2017). Diese zeigt sich auch in den weitverbreiteten Nachweisen von Pharmazeutika. Die Untersuchung von 25 verschiedenen Substanzen in 66 Wasserproben ergab 91 % positive Nachweise. Das frühere Standard-Röntgenkontrastmittel Amidotrizoesäure wurde häufiger im Grundwasser als im Abwasser gefunden, in vergleichbaren Konzentrationen, während Iopamidol, eine neure Ersatzsubstanz, in deutlich höheren Konzentrationen im Abwasser nachgewiesen wurde. Dies kann auf eine veränderte Verschreibungspraxis zurückgeführt werden (Zemann et al. 2015). Als praktisches Ergebnis dieser Studie wurde die am stärksten kontaminierte Karstquelle von der Wasserversorgung ausgeschlossen und alle relevanten Quellen wurden mit Frühwarnsystemen für Kontaminationsereignisse ausgestattet. Die Sanierung der lecken Frischwasser- und Abwasserleitungen ist aber die dringendste Maßnahme, ebenso wie der flächendeckende Aufbau von Kläranlagen und ein verbessertes Wassermanagement.



Chen Z, Auler AS, Bakalowicz M, Drew D, Griger F, Hartmann J, Jiang G, Moosdorf N, Richts A, Stevanovic Z, Veni G, Goldscheider N (2017) The World Karst Aquifer Mapping project: concept, mapping procedure and map of Europe. Hydrogeology Journal, 25(3): 771-785.

Goldscheider N, Chen Z, Broda S, Auler AS, Bakalowicz M, Drew D, Hartmann J, Jiang G, Moosdorf N, Stevanovic Z, Veni G (2019) Global distribution of carbonate rocks and karst water resources. Hydrogeology Journal, under review.

Grimmeisen F, Lehmann MF, Liesch T, Goeppert N, Klinger J, Zopfi J, Goldscheider N (2017) Isotopic constraints on water source mixing, network leakage and contamination in an urban groundwater system. Science of the total environment. 583: 202-213.

Grimmeisen F, Zemann M, Goeppert N, Goldscheider N (2016) Weekly variations of discharge and groundwater quality caused by intermittent water supply in an urbanized karst catchment. Journal of Hydrology, 537: 157–170.

Zemann M, Wolf L, Grimmeisen F, Tiehm A, Klinger J, Hötzl H, Goldscheider N (2015) Tracking changing X-ray contrast media application to an urban-influenced karst aquifer in the Wadi Shueib, Jordan. Environmental Pollution 198: 133-143.



Export as iCal: Export iCal