Vulkanregion birgt riesigen Grundwasserspeicher

Eugene (USA) - Rund 1000 Kilometer lang erstreckt sich das Kaskadengebirge parallel zur Westküste Nordamerikas von Kanada bis Kalifornien. Die Berge sind vulkanischen Ursprungs und gehören zum sehr aktiven Pazifischen Feuerring. Zahlreiche Seen und Flüsse in dieser Region sichern die Wasserversorgung. Unter dem Gebirge im US-Staat Oregon fanden amerikanische 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.

Im Fokus der Forschungsarbeit von Leif Karlstrom von der University of Oregon in Eugene und seinem Team stand die so genannte Kritische Zone im Kaskadengebirge. In dieser beeinflussen sich Prozesse der Atmoshäre 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 hinein. Doch in vulkanisch aktiven Regionen können die Wechselwirkungen sogar tiefer als ein Kilometer auftreten.

Für ihre Analyse des Untergrunds zogen die Forschenden einerseits die in Satellitenbildern sichtbare Landschaftsformen mit Bergen, Seen und Flüssen heran. Daten aus dem Untergrund lieferten Tiefenbohrungen in den 1980er und 1990er Jahren, als im Bundesstaat Oregon nach lohnenswerten heißen Wasserspeichern für die Nutzung in Geothermiekraftwerken gesucht wurde. Besonders die damaligen Temperaturmessungen waren auffällig. Nimmt die Temperatur normalerweise mit größerer Tiefe um mehrere Grad zu, waren Gesteine selbst in einem Kilometer Tiefe vergleichbar kühl wie an der Oberfläche.

Verantwortlich für diese Kühlung ist Wasser, dass von der Oberfläche durch poröses Gestein in den Untergrund gelangen konnte. Karlstrom betrachtete den Temperaturverlauf mit seinen Kolleginnen und Kollegen nun genauer und machten unter dem Kaskadengebirge einen Temperatursprung nach oben aus. Dies ist offenbar die Grenze, bis zu der Wasser im Laufe von etwa einer Million Jahren von der Oberfläche in den Boden eindringen konnte. So konnten die Forschenden aus diesen Daten auch auf ein riesiges Grundwasserreservoir schließen, das mindestens 81 Billionen Liter Wasser enthält – etwa das Doppelte des Bodensees.

Es ist nicht ausgeschlossen, dass mit weiteren Untersuchungen auch an anderen Stellen unter dem Kaskadengebirge große Grundwasserspeicher entdeckt werden könnten. Für die zukünftige Wasserversorgung der westamerikanische Bundesstaaten ist das eine gute Nachricht. Doch so groß die Speicher heute sein mögen, könnten sie in Zukunft auch wieder schrumpfen. Denn wenn die Niederschläge über die kommenden Jahre in Form von Regen und Schnee zurückgehen sollten, würden auch diese neu entdeckten Grundwasserspeicher nicht weiter gespeist werden.