Integrative Beurteilung der Grundwasserqualität in alpinen Flussgebieten: Von der Quellregion ins Vorland

Von den alpinen Quellen als Ursprung eines Fließgewässers bis hin zu den Vorlandbecken unterliegt die Wasserqualität im begleitenden Grundwasser diversen Einflüssen. Ein besseres Verständnis dieser Einflussfaktoren aber auch ihrer additiven Wirkung auf die Wasserqualität ist notwendig, um zukünftig mögliche und tatsächliche Auswirkungen durch Klimawandel, Landnutzungsänderungen oder wasserwirtschaftliche Maßnahmen im Alpenraum beurteilen und steuern zu können.

Hierzu wurde das österreichische Murtal als Modellgebiet ausgewählt. Es erstreckt sich über ca. 400 km von der Quelle (~2000 m Seehöhe) im Nationalparkgebiet bis hin zum stark landwirtschaftlich genutzten unteren Murtal (~200 m SH, Grenze zu Slowenien). Es integriert somit verschiedenste Einflüsse von engen, alpinen, meist nur extensiv landwirtschaftlich genutzten Tälern im Oberlauf bis zu den großen, intensiv landwirtschaftlich genutzten Becken im Unterlauf. Es umfasst zudem urbane und industriell genutzte Flächen, vor allem im Ballungsraum Graz. Im Sommer und Herbst 2020 wurden 61 Standorte (15 Fluss-, 46 Grundwasser) entlang des Murtals auf Spurenschadstoffe als Abwasserindikatoren [1] und Nitrat beprobt.

Wie zu erwarten zeigten die Flussproben von der alpinen Quelle bis in die tiefliegenden Beckenlandschaften einen zunehmenden Abwassereinfluss, im Herbst ausgeprägter als im Frühsommer. Auch im Grundwasser nimmt der Abwassereinfluss mit zunehmender Besiedelungsdichte zu, Messstellen in landwirtschaftlichen Gebieten des unteren Murtals bilden hier eine Ausnahme. Auch hier zeigt sich im Herbst ein leicht erhöhter Abwassereinfluss.

Beim Nitrat zeigt sich für beide Jahreszeiten eine deutliche Zunahme der Gehalte mit abnehmender Seehöhe. Auch hier zeigt sich eine höhere Belastung im Herbst mit einer teils deutlichen Erhöhung des Nitratgehaltes an den meisten Messstellen.

Die Kombination aus Indikatoren für urbane Einflüsse (Abwasserindikatoren) und landwirtschaftlicheEinflüsse (Nitrat) erscheint vielversprechend. Erwartungsgemäß zeigt sich dass Abwasser v.a. mit Siedlungen und Oberflächenwassereinfluss verbunden sind, wobei landwirtschaftlich genutzte Gebiete in diesem Zusammenhang unbeeinflusst oder wenig beeinflusst erscheinen. Umgekehrt ist Nitrat fast überall nachweisbar, auch im urbanen Raum, besonders aber in den tiefliegenden, landwirtschaftlich intensiv genutzten Beckenlagen.

Es zeigen sich auch Zusammenhänge mit dem Übergang vom Gebirge ins Vorland sowie mit der Grundwassermächtigkeit und in- oder effluenten Randbedingungen. Diese Zusammenhänge, sowie auch die Auswirkungen einer räumlich-zeitlich dynamischen Grundwasserqualität auf den Kreislauf von Kohlenstoff und Nährstoffen als auch die aquatischen Lebensgemeinschaften sind aktuell Gegenstand weiterer Untersuchungen und Auswertungen. An ausgewählten Grundwasserstandorten werden Schlüsselparameter mittels UV-Vis Spektrometrie zeitlich hochaufgelöst erfasst um die Auswirkung von hydrologischen Extremereignissen zu erforschen.