Groundwater Mining – eine Fallstudie von der Arabischen Halbinsel

Heiko Dirks1, Randolf Rausch2
1 Ingenieurges. Kobus und Partner
2 TU Darmstadt, Angewandte Geowissenschaften

10.7 in Hydrogeologie arider und semiarider Gebiete

28.03.2020, 11:00-11:15, Händel-Saal

Wenn Wasser aus dem Aquifer entnommen wird, ohne dass eine entsprechende Grundwasserneubildung stattfindet, und ohne dass die Ausflüsse reduziert werden, dann spricht man von Grundwasserabbau – Groundwater Mining: Die Grundwasservorräte verringern sich aufgrund der Entnahmen, und sind irgendwann erschöpft. Im Fall der fossilen Grundwasservorkommen auf der Arabischen Halbinsel können Jahrtausende vergehen, bevor sie sich wieder erneuert haben. Wie auch bei anderen Rohstoffen der Fall, lebt die heutige Generation auf Kosten der zukünftigen, die kein (oder nur sehr wenig) Grundwasser zur Verfügung haben werden.

Die Fallstudie analysiert die Situation in Wadi Ad Dawasir, im Südwesten Saudi-Arabiens. Dort werden jedes Jahr bis zu 2 km³ Grundwasser für die landwirtschaftliche Bewässerung aus dem Wajid Aquifer entnommen, bei vernachlässigbarer Grundwasserneubildung. Mit der landwirtschaftlichen Erschließung des Gebietes Anfang der 1980er begannen die Entnahmen, sie führten über die Jahrzehnte zu Absenkungen von bis zu 200 m im Aquifer. Trotz kürzlich eingeleiteter Maßnahmen zur Reduzierung der Entnahmen ist das Ende der Grundwasservorräte absehbar.

Der Wajid Aquifer wird aus Paläozoischen Sandsteinen aufgebaut und lässt sich als Kluftgrundwasserleiter charakterisieren (Al Ajmi et al. 2011, Zeeb et al., 2010). Aufgrund seiner großen Mächtigkeit und weiten regionalen Ausdehnung sowie seiner guten hydraulischen Durchlässigkeit und seines hohen Speichervermögens bildet der Wajid einen bedeutenden Grundwasserleiter im Südwesten Saudi Arabiens (Dirks et al., 2010).

Diese Förderraten sind so groß, dass die entsprechenden Massenänderungen mit Messdaten der GRACE-Mission (Gravity Recovery and Climate Experiment) nachgewiesen werden konnten (Weyand et al., 2015).

Die Grundwassermodellierung (MODFLOW) zeigt, dass bei konstanten aktuellen Entnahmeraten bis zum Jahr 2050 im Zentrum des Wadi Ad-Dawasir der Aquifer in weiten Bereichen trockenfällt.



Al Ajmi, H., Keller, M., Hinderer, M., Rausch, R. (2011): Advances in understanding the relation between reservoir properties and facies distribution in the Palaeozoic Wajid Sandstone, Saudi Arabia. - Advances in the Research of Aquatic Environment, Environmental Earth Sciences 2011, pp 21-28; Springer.

Dirks, H., Al Ajmi, H., Rausch, R. (2010):  Zur Hydrogeologie des Wajid Aquifers, SW Saudi-Arabien. - Schriftenreihe der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften, FH-DGG-Tagung Tübingen - Grundwasser für die Zukunft, Heft 67, S. 196; Hannover.

Weyand, S., Sahib, L.Y., Gruber, C., Fagiolini, E., Rausch, R., Flechtner, F., Schüth, C. (2015): Comparative study between groundwater abstraction ratio and GRACE TWS data solution - Arabian Peninsula. - Poster, 26th IUGG 2015 General Assembly, Prague.

Zeeb, C., Göckus, D., Bons, P., Al Ajmi, H., Rausch, R., Blum, P. (2010): Fracture flow modelling based on satellite images of the Wajid sandstone, Saudi Arabia. - Hydrogeology Journal, Vol. 18, No. 7, 1699 - 1712.



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