Die großflächige Entnahme von Grundwasser leert unterirdische Reserven und verlagert so viel Masse, dass sie die Rotation der Erde beeinflusst. Die Erkenntnis verdeutlicht einen ungewöhnlichen Zusammenhang zwischen alltäglicher Wassernutzung und Messungen im planetaren Maßstab.
Die Erschöpfung von Grundwasser wurde nicht nur mit schrumpfenden unterirdischen Reserven in Verbindung gebracht, sondern auch mit messbaren Veränderungen der Ozeane und der Bewegung der Erde.
Die zugrunde liegende Studie, die in der begutachteten Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht wurde, untersuchte den Zeitraum von 1993 bis 2010. Sie schätzte, dass Menschen in dieser Zeit rund 2.150 Gigatonnen Grundwasser gefördert haben.
Das Wasser wurde vor allem für die Trinkwasserversorgung, die Landwirtschaft und die Industrie genutzt. Doch nachdem Grundwasser an die Oberfläche gebracht wurde, bleibt es nicht an einem Ort gebunden.
Ein Teil davon gelangt schließlich über Flüsse, Bäche und andere Systeme ins Meer.
Die Studie brachte diese Verlagerung von Wasser mit einem globalen Meeresspiegelanstieg von mehr als 6 Millimetern, also etwa 0,6 Zentimetern, in Verbindung. WP Tech verglich diesen Wert mit dem durchschnittlichen globalen Meeresspiegelanstieg von etwa 3,3 Millimetern pro Jahr.
Rotation, nicht Neigung
Dieselbe Wasserverlagerung beeinflusste auch das Gleichgewicht der Erde. Der Studie zufolge trug die Umverteilung von Grundwasser dazu bei, den Rotationspol des Planeten zwischen 1993 und 2010 um fast 80 Zentimeter nach Osten zu verschieben.
Das bedeutet nicht, dass sich die jahreszeitliche Neigung der Erde plötzlich verändert hat oder dass Menschen aufgrund dieser Erkenntnis mit veränderten Jahreszeiten rechnen sollten.
Die Forschung befasst sich mit der Polbewegung, die beschreibt, wie sich der Rotationspol der Erde relativ zur Erdkruste bewegt.
Die Veränderung ist im Alltag gering, aber groß genug, um mit wissenschaftlichen Messungen erfasst zu werden.
Der Studie zufolge stimmte das Modell erst dann mit der beobachteten Poldrift überein, als die Umverteilung von Grundwasser einbezogen wurde.
Damit ist die Erschöpfung von Grundwasser mehr als nur ein lokales Ressourcenproblem. Wasser, das für Landwirtschaft, Städte und Fabriken gefördert wird, kann schließlich Teil einer globalen Massenverlagerung werden – mit Auswirkungen, die Wissenschaftler sowohl am Meeresspiegel als auch an der Erdrotation messen können.
Wichtige Regionen
Der Standort war für das Ergebnis entscheidend. Die American Geophysical Union berichtete, dass Grundwasserverluste aus Regionen mittlerer Breiten einen stärkeren Einfluss auf die Polbewegung haben als Wasser, das aus einigen anderen Gebieten entnommen wird.
Die Studie identifizierte den Westen Nordamerikas und den Nordwesten Indiens als besonders wichtige Regionen während des untersuchten Zeitraums.
Diese Gebiete liegen innerhalb der größeren Zonen mittlerer Breiten, in denen die Umverteilung von Masse eine stärkere Wirkung auf den Rotationspol der Erde hatte.
Ki-Weon Seo, Geophysiker an der Seoul National University und Hauptautor der Studie, sagte:
„Unsere Studie zeigt, dass unter den klimabezogenen Ursachen die Umverteilung von Grundwasser tatsächlich den größten Einfluss auf die Drift des Rotationspols hat.“
Die Erkenntnis deutet nicht auf eine unmittelbare Bedrohung durch die Polverschiebung selbst hin. Praktisch bedeutsamer ist die Frage, was der Verlust von Grundwasser für die Wassersicherheit und Risiken an Küsten bedeutet.
Da gefördertes Wasser schließlich in die Ozeane gelangt, wird es zu einem weiteren Faktor, der den Druck auf Küsten erhöht, die bereits mit steigendem Meeresspiegel, Erosion und Überschwemmungen konfrontiert sind.
Quellen: WP Tech, Geophysical Research Letters, American Geophysical Union