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Klima und Grundwasser: Rückblicke und Vorhersagen von Temperatur und Sauerstoff mittels historischer Aufzeichnungen

Type of publication Not peer-reviewed
Publikationsform Original article (non peer-reviewed)
Publication date 2013
Author Figura Simon, Livingstone David M., Hoehn Eduard, Kipfer Rolf,
Project Response of Swiss groundwaters to climatic forcing and climate change: analysis of the historical instrumental record
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Original article (non peer-reviewed)

Journal Aqua & Gas
Volume (Issue) 2013(7/8)
Page(s) 28 - 33
Title of proceedings Aqua & Gas

Abstract

Studien zum Einfluss des Klimas und des Klimawandels auf den Wasserkreislauf sind auf lange und vollständige Messreihen angewiesen. Auch weil entsprechende Daten für das Grundwasser oft fehlen, sind die Kenntnisse über den Einfluss von Klima und Klimawandel auf das Grundwasser, und im Speziellen auf die Grundwasserqualität, noch ungenügend. Im Vorfeld dieser Studie konnten jedoch historische Messungen von verschiedenen Variablen im Grundwasser in der Schweiz gefunden, gesammelt und digitalisiert werden. Analysiert wurden im Rahmen dieser Studie Messungen von Temperatur und Sauerstoffkonzentration im Grundwasser. Die Auswertungen der Grundwassertemperaturen zeigten, dass sich das Grundwasser vor allem in Aquiferen, die von Flüssen gespeist werden, in der Vergangenheit stark erwärmt hat. Der grösste Teil dieser Erwärmung geschah Ende der 1980er Jahre als die Grundwassertemperatur im Einklang mit den Luft- und Flusswassertemperaturen sprunghaft anstieg. Die vermutliche Ursache für diesen sprunghaften Anstieg lag im Verhalten der Arktischen Oszillation, was zeigt, dass die Grundwassertemperatur in von Flüssen gespeisten Aquiferen stark auf das grossskalige Klima reagiert. Die Grundwassertemperaturdaten wurden zudem verwendet, um mittels einfacher statistischer Modelle Vorhersagen der Grundwassertemperatur zu erstellen. Unter dem pessimistischsten der verwendeten Klimaszenarien wird sich die Temperatur in von Flüssen gespeisten Aquiferen im Mittel um 2.5°C bis zum Ende des Jahrhunderts erhöhen. Die Analyse der Sauerstoffmessungen in diesen Aquiferen zeigte, dass einhergehend mit dem Temperaturanstieg die Sauerstoffkonzentration zurückging, was durch einen Anstieg der mikrobiellen Aktivität bedingt gewesen sein könnte. Allerdings hat es den Anschein, dass extreme Abflussereignisse einen starken Anstieg der Sauerstoffkonzentration zur Folge haben können. Es ist in Zukunft deshalb nicht mit fortwährend abnehmenden Sauerstoffkonzentrationen im Grundwasser zu rechnen. Die Studie zeigte also, dass der Klimawandel wahrscheinlich keine permanente Verschlechterung der Grundwasserqualität bewirken wird. Jedoch könnten in von Flüssen gespeisten Aquiferen häufiger Situationen anoxischer Bedingungen, wie sie im Sommer 2003 beobachte wurden, vorkommen. Eine Fortführung und ein Ausbau des Monitorings in solchen Aquiferen sind deshalb unabdingbar.
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