Grundwasser

Die Suche nach Wasser war seit Anbeginn des Lebens stets eine Notwendigkeit. Angesichts der steigenden Nachfrage nach dieser kostbaren Ressource ist es jedoch notwendig, die Suche geografisch auszuweiten und technologisch zu verbessern.

Derzeit leben fast 2,4 Milliarden Menschen in wasserarmen Regionen der Welt. Berücksichtigt man Gebiete, die mindestens einen Monat im Jahr mit Wasserknappheit zu kämpfen haben, was fast die Hälfte der Weltbevölkerung ausmacht, steigt diese Zahl um 50 %. Es ist klar, dass die Herausforderung für diejenigen, die für die Grundwassererkundung zuständig sind, nicht nur auf die Lokalisierung von Wasser beschränkt ist, sondern oft auch die Bestimmung der Zugänglichkeit, Langlebigkeit, Qualität und Sicherheit eines Aquifers (Grundwasserreservoirs) umfasst.

Die Grundwassererkundung und -identifizierung ist der erste Schritt bei der Lokalisierung potenzieller Grundwasserressourcen. In der nächsten Phase muss die Ausdehnung, Qualität und Beschaffenheit des unterirdischen Aquifers bestimmt werden. Diese Ziele können durch eine Kombination von Studien erreicht werden, darunter Bürostudien, geologische Prospektion vor Ort, geophysikalische Studien und intrusive Tests wie Bohrungen.

Das Bohren eines Brunnens kann sehr kostspielig sein, und es gibt keine Garantie, überall Wasser zu finden, indem man einfach tiefer bohrt. Da die geologischen Bedingungen selbst über kurze Entfernungen variieren können, liefert eine Bohrung zwar sehr präzise Informationen über die geologischen Schichten unterhalb des Bohrstandortes, aber die Bedingungen nur wenige Dutzend Meter entfernt können sehr unterschiedlich sein. Um ein besseres Bild der Untergrundbedingungen zu erhalten, ist oft eine umfassendere Untersuchungstechnik erforderlich. Geophysikalische Methoden liefern den Experten die erforderlichen Informationen effizient und umfassend ohne Bohrungen. Die gebräuchlichste und am weitesten verbreitete geophysikalische Methode zur Identifizierung von Grundwasser ist die geoelektrische Methode. Heute wird der Großteil der Grundwasserstudien mit der geoelektrischen Methode durchgeführt. Diese Methode basiert auf dem Einleiten von elektrischem Strom in die Erdschichten und der Messung der Parameter des elektrischen Widerstands und der Aufladbarkeit der oberflächennahen Schichten. Basierend auf diesen Parametern und in Kombination mit geologischen Informationen können Grundwasserressourcen identifiziert und lokalisiert werden. Auch die Qualität des Grundwassers und die Ausbreitung von Verunreinigungen darin können mit dieser Methode untersucht werden.

Wie wir wissen, ist Süßwasser ein kostbares und begrenztes Gut. Mit zunehmender Bevölkerung und Urbanisierung nehmen die Bedrohungen für das Grundwasser zu. Diese Bedrohungen umfassen sowohl die Verschmutzung durch menschliche Aktivitäten als auch die Versalzung durch Übernutzung. Daher sind sowohl neu identifizierte als auch bestehende Grundwasserleiter ständig dem Risiko einer Verunreinigung ausgesetzt, und ihre kontinuierliche Untersuchung ist unvermeidlich.

Salzgehaltsuntersuchungen werden durchgeführt, um festzustellen, ob ein Aquifer süß oder salzhaltig ist. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass es im Laufe des Lebenszyklus eines Aquifers durch Übernutzung zu Versalzung kommt. Diese Übernutzung kann dazu führen, dass mehr Mineralsalze aus der Tiefe angezogen werden, was zu einer erhöhten Salinität führt. In Küstengebieten kann eine intensive Entnahme zu einer Veränderung der Nachladewege führen, so dass der Aquifer nicht durch Oberflächenquellen und Niederschläge, sondern durch das Eindringen von Meerwasser gespeist wird. Studien zur Bestimmung des Wasserversalzungsgrades werden ebenfalls mit der geoelektrischen Methode durchgeführt.

Es gibt auch andere geophysikalische Methoden wie die Protonenmagnetresonanz oder die elektromagnetische Methode im Zeitbereich, die zur Erkundung von Grundwasserressourcen eingesetzt werden. Die Anwendung dieser Methoden ist im Vergleich zur geoelektrischen Methode begrenzter.