Riesigen Grundwasserspeicher entdeckt

Von Kanada bis Kalifornien erstreckt sich das Kaskadengebirge – es verläuft rund tausend Kilometer parallel zur Westküste Nordamerikas und ist vulkanischen Ursprungs. Unter dem Gebirge im US-Staat Oregon fanden Geologinnen und Geologen nun Hinweise auf ein bisher unbekanntes, riesiges Grundwasserreservoir. Ihre Studie, veröffentlicht in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“, zeigt das komplexe Wechselspiel zwischen Vulkanismus und der Bildung von Landschaftsformen und Wasserspeichern bis weit in die Erdkruste hinein.

Leif Karlstrom von der University of Oregon in Eugene und sein Team untersuchten die sogenannte Kritische Zone im Kaskadengebirge. In diesem Bereich – der sich von den Baumwipfeln bis zur Basis der Grundwasserleiter erstreckt – beeinflussen sich Prozesse der Atmosphäre wie etwa Wind und Niederschlag und Vorgänge im Boden gegenseitig. Meist reicht die Kritische Zone nicht viel tiefer als einige Dutzend Meter in den Boden. Doch in vulkanisch aktiven Regionen lassen sich teils auch in einer Tiefe von mehr als einem Kilometer noch Wechselwirkungen beobachten.

Auffällige Temperaturmessungen

Für ihre Analyse zogen die Forschenden einerseits die in Satellitenbildern sichtbaren Landschaftsformen mit Bergen, Seen und Flüssen heran. Daten aus dem Untergrund lieferten Tiefenbohrungen, die bereits in den 1980er- und 1990er-Jahren stattfanden. Vor allem die damaligen Temperaturmessungen waren auffällig: Das Gestein in einer Tiefe von einem Kilometer und das Gestein an der Oberfläche wiesen vergleichbare Werte auf. Normalerweise nimmt die Temperatur in größerer Tiefe um mehrere Grad zu. Vermutlich kühlte Wasser, das von der Oberfläche durch poröses Gestein in den Untergrund gelangen konnte, die tiefen Bodenschichten.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Karlstrom betrachteten den Temperaturverlauf im Untergrund nun genauer und machten unter dem Kaskadengebirge einen Temperatursprung nach oben aus. Bis zu dieser Grenze konnte im Lauf von etwa einer Million Jahren offenbar Wasser von der Oberfläche in den Boden eindringen. Auf Basis der ausgewerteten Daten schließen die Forschenden auch auf ein riesiges Grundwasserreservoir, das mindestens 81 Billionen Liter Wasser enthält. Das entspricht etwa dem doppelten Volumen des Bodensees.

Es ist nicht ausgeschlossen, dass mit weiteren Untersuchungen auch an anderen Stellen unter dem Kaskadengebirge große Grundwasserspeicher entdeckt werden könnten. Für die westamerikanischen Bundesstaaten ist das eine gute Nachricht. Schon heute sichern zahlreiche Seen und Flüsse in dieser Region die Wasserversorgung. Doch sowohl für bereits genutzte als auch für neu entdeckte Wasserreservoirs gilt: Sollten die Niederschläge über die kommenden Jahre zurückgehen, werden die Speicher nicht weiter gespeist – und schrumpfen.