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Süßwasser unter dem Meer entdeckt

Ausgedehntes Trinkwasser-Vorkommen liegt vor der Küste Neuseelands verborgen

Canterbury Bight
Vor der Küste der Südinsel von Neuseeland haben Forscher ein ausgedehnte Süßwasser-Reservoir unter dem Meeresgrund entdeckt. Rot markiert ist das kartierte Gebiet. © MARCAN Project

Verborgenes Reservoir: Unter dem Meeresgrund vor Neuseeland haben Forscher ein riesiges Süßwasser-Reservoir entdeckt. Das unterseeische Vorkommen ist 250 Meter dick und reicht bis zu 60 Kilometer weit ins Meer hinaus. In ihm sind bis zu 200 Kubikkilometer Süßwasser gespeichert, wie seismische Messungen und Leitfähigkeitsanalysen belegen. Dieses Reservoir könnte damit eine wertvolle Trinkwasser-Ressource für eine der trockensten Gegenden Neusseelands werden.

Trinkwasser ist in vielen Regionen inzwischen ein knappes Gut. Denn viele Gewässer und Grundwasser-Reservoire sind übernutzt, in anderen Regionen machen Schadstoffe und Salzwasser-Einträge das Wasser untrinkbar. Doch vor einige Jahren haben Studien enthüllt, dass es auf der Erde noch andere Süßwasser-Reservoire gibt – Vorkommen unter dem Meeresgrund. Einige dieser unterseeischen Aquifere haben Forscher inzwischen vor der US-Ostküste entdeckt, aber auch vor der Küste von Surinam und Jakarta.

250 Meter dick, 60 Kilometer lang

Ein weiteres dieser unterseeischen Süßwasser-Reservoire haben nun Aaron Micallef von der Universität Malta und seine Kollegen vor der Südinsel von Neuseeland entdeckt. Den ersten Hinweis darauf hatten ihnen Bohrkerne des internationalen Tiefbohrprogramms IODP geliefert, in denen einige Schichten ungewöhnlich niedriger Salzgehalte aufwiesen. Um der Sache nachzugehen, haben die Forscher nun das Gebiet vor der Canterbury Bight mit seismischen Messungen sowie Leitfähigkeitsanalysen systematisch untersucht.

Die Analysen enthüllten: Unter der Oberfläche des flachen Kontinentalschelfs in der Canterbury-Bucht liegt ein ausgedehnten Süßwasser-Reservoir verborgen. „Das Süßwasser befindet sich in Sedimenten nur 20 Meter unter dem Meeresboden, was es zu einem der flachsten Reservoire der Welt macht“, erläutert Micallef. „Es erstreckt sich bis zu sechzig Kilometer weit vor die Küstenlinie und hat eine Dicke von bis zu 250 Metern.“

Keilförmige Süßwasserzunge

Nähere Messungen ergaben, dass dieses unterseeische Reservoir aus einem keilförmigen Hauptteil und zwei kleineren Nebenvorkommen besteht. Das in ihm enthaltene Wasser hat in Küstennähe nahezu Trinkwasserqualität, wird dann aber mit zunehmendem Abstand vom Ufer allmählich immer salziger. „Insgesamt umfasst dieses Wasservorkommen bis zu 200 Kubikkilometer Wasser“, berichtet Micallef.

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Damit ist dieses neu entdeckte Wasservorkommen etwas größer als der unterseeische Aquifer vor der Küste von Neuengland und rund halb so groß wie das vor New Jersey. „Unsere Messungen haben einen größeren und süßeren Wasserkörper enthüllt, als man zuvor aufgrund der Bohrloch-Daten und Modellen erwartet hatte“, berichten die Forscher. „Es hat das Potenzial, ein der trockensten Regionen Neuseelands mit Trinkwasser zu versorgen.“

Eiszeit - heute
Wandel des Küstengebiets mit dem Süßwasser-Reservoir von der Eiszeit bis heute. © MARCAN Project

Wasser aus dem Eiszeitalter

Doch wie ist das Süßwasser unter den Meeresboden gelangt? Wie geochemische Analysen der Bohrkern-Proben ergaben, stammt ein kleiner Teil dieses Vorkommen aus Regenwasser, das über Land niedergeht. Dieses sickert bis ins Grundwasser und wird dann durch wasserführende Schichten bis unter den Meeresboden geleitet. Dieser Wasseranteil wird daher bis heute durch Niederschläge weiter aufgefüllt.

Der größte Teil dieses Süßwasser-Reservoirs jedoch geht auf das Eiszeitalter zurück., wie die Forscher berichten. Damals lagen die Meeresspiegel mehr als hundert Meter tiefer als heute, so dass Teile des Kontinentalschelfs als Landfläche freilagen. Wenn es damals regnete, sickerte das Wasser in den Untergrund und füllte die wasserführenden Schichten auf. Sie wurden dann mit Ton und Sediment bedeckt und blieben damit gegen das später wieder ansteigende Meerwasser geschützt.

Noch viele unentdeckte Offshore-Reservoire

Nach Ansicht von Micallef und seinen Kollegen könnte die von ihnen eingesetzte Methodenkombination dabei helfen, auch andere noch verborgene Trinkwasser-Reservoire vor den Küsten aufzuspüren. „Der neuartige Ansatz, der von uns entwickelt wurde, kann Offshore-Süßwassersysteme außergewöhnlich detailliert charakterisieren“, erklärt Koautorin Marion Jegen vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel.

Die Forscher gehen davon aus, dass die bisherigen Schätzungen zum Vorkommen und Volumen solcher Offshore-Wasserressourcen künftig erheblich nach oben korrigiert werden müssen. „Bisher schätzt man das Volumen dieser Offshore-Vorkommen auf eine Größenordnung von 100.000 Kubikkilometern – dies ist hundertfach mehr als das gesamte seit 1900 aus kontinentalen Aquiferen geförderte Grundwasser“, so die Wissenschaftler.

Diese Schätzwerte beruhen jedoch vorwiegend auf Funden an passiven Kontinenträndern und Bohrlochdaten. Eine systematische Kartierung der Schelfgebiete vor den Küsten könnte daher noch weit mehr solcher Trinkwasser-Reservoire zutage fördern. (Nature Communications, 2020; doi: 10.1038/s41467-020-14770-7)

Quelle: GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

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