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Satellitendaten zeigen, dass der Grundwasserrückgang größer ist als angenommen
Verborgene Wasserkrise: In vielen Agrarregionen gehen die unterirdischen Wasservorräte stärker zurück, als frühere Satellitenkarten vermuten ließen. Eine neue Analyse aus mehr als 23 Jahren Schwerkraftmessungen hat 40 Regionen identifiziert, in denen menschliche Eingriffe mit Veränderungen der Süßwasserspeicherung zusammenhängen. Besonders die großflächige Bewässerung mit Grundwasser zeichnet sich nun deutlich schärfer ab.
Greenbelt (U.S.A.). Grundwasser ist für die Landwirtschaft und die Versorgung vieler Menschen unverzichtbar. Doch wie stark die Vorräte unter der Erde schrumpfen, lässt sich gerade in schlecht überwachten Regionen nur schwer bestimmen. Schon frühere Satellitenmessungen zeigten einen anhaltenden Rückgang der globalen Süßwasservorräte, konnten dessen regionale Ursachen jedoch oft nicht genau auflösen.
Die Satellitenmissionen Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) und ihre Nachfolgerin GRACE Follow-On (GRACE-FO) nutzen winzige Veränderungen im Schwerefeld der Erde. Daraus lässt sich ablesen, ob eine Region insgesamt Wasser verliert oder hinzugewinnt, etwa im Boden, in Seen und Flüssen oder im Grundwasser. Bisherige Auswertungen glätteten solche Veränderungen jedoch über große Gebiete hinweg.
Forscher des NASA Goddard Space Flight Center (GSFC) um Mary Michael O’Neill haben diese Satellitendaten nun neu ausgewertet. Sie analysierten Messungen von April 2002 bis November 2025 und berechneten langfristige Trends direkt aus den Abstandsdaten der Satellitenpaare. Anschließend verglichen sie die räumlichen Muster mit Informationen zu Bewässerung, Landnutzung, Niederschlag, Stauseen und Gletscherschwund.
Das Ergebnis ist eine wesentlich feinere Karte der langfristigen Wasserspeicherung. Während herkömmliche Verfahren Veränderungen oft erst über Flächen von mehr als 120.000 Quadratkilometern auflösen, erfasst die neue Auswertung regionale Muster auf etwa 12.500 Quadratkilometern. Bezogen auf die aufgelöste Fläche ist die räumliche Genauigkeit damit etwa fünf- bis zehnmal höher.
Das hat Folgen für die Größenordnung der beobachteten Veränderungen: Die regionalen Zu- und Abnahmetrends fallen mit der neuen Methode im Mittel um 33 Prozent stärker aus als in vergleichbaren herkömmlichen Satellitenauswertungen. Die Forscher identifizierten insgesamt 94 Regionen mit statistisch auffälligen Veränderungen. In 40 davon sprechen räumliche Zusammenhänge und weitere Belege für einen wesentlichen Einfluss menschlicher Land- oder Wassernutzung.
Für diese 40 Regionen ermittelte das Team über den untersuchten Zeitraum zusammengenommen Verluste von 3.122 Milliarden Tonnen gespeicherten Wassers. Dem standen Zunahmen von 2.432 Milliarden Tonnen in anderen der untersuchten Gebiete gegenüber. Die Zahlen beziehen sich auf diese ausgewählten Regionen und dürfen nicht als globale Bilanz sämtlicher Grundwasservorräte verstanden werden.
Ein Schwerpunkt des Wasserschwunds liegt dort, wo Felder intensiv mit Grundwasser bewässert werden. Für Nordindien errechneten die Forscher einen Rückgang der gesamten landgebundenen Wasserspeicherung um jährlich 32,4 Milliarden Tonnen. Selbst nach Abzug der dortigen Gletscherverluste bleiben rund 27,5 Milliarden Tonnen pro Jahr, die auf Veränderungen anderer Wasserspeicher entfallen.
Auch im Nahen Osten und in Nordafrika fallen die Verluste deutlich aus. In einer untersuchten Region Saudi-Arabiens beträgt der Rückgang etwa 12,7 Milliarden Tonnen jährlich. Im Süden der US-amerikanischen High Plains verlieren die Wasserspeicher rund 5,9 Milliarden Tonnen pro Jahr. Dort werden mehr als 80 Prozent der bewässerten Flächen mit Grundwasser versorgt.
Die neue Karte zeigt dabei nicht einfach nur eine trockene Region neben der nächsten. Vielmehr stimmen starke Wasserverluste vielfach räumlich mit ausgedehnten Bewässerungsflächen und der Nutzung unterirdischer Speicher überein. Das stützt den Befund, dass Grundwasserentnahmen regionale Wasserdefizite erheblich verstärken können.