Bodenabsenkung durch Grundwasserübernutzung gefährdet Pistazienanbau im Iran

Mahdi Motagh in einer Erdspalte stehend (Foto: GFZ).

02.02.2017: Die iranische Provinz Kerman ist weltweit eine der Hauptproduzenten von Pistazien. In der Rafsandschan Ebene wird auf mehr als neunzig Prozent der landwirtschaftlichen Fläche die Steinfrucht angebaut. Zur Bewässerung der Plantagen und für die Industrieproduktion in der Region wird vor allem Grundwasser genutzt. Da die Region klimatisch sehr trocken ist und aktuell mehr Wasser entnommen als neu gebildet wird, leeren sich die Grundwasserspeicher. Die Folgen: Bodenerosion und Bodenabsenkung.

Der Grundwasserspiegel in der Rafsandschan Ebene hat sich zwischen 1983 und heute um durchschnittlich 17 Meter abgesenkt. Ein Team um Mahdi Motagh, GFZ-Sektion Fernerkundung, ermittelte anhand von Langzeitbeobachtungsdaten der europäischen Satelliten Envisat und Sentinel-1 und des japanischen Satelliten ALOS die Rate der dadurch hervorgerufenen Bodenabsenkung für die Jahre 2004 bis 2016. In ihrer in Engineering Geology veröffentlichten Studie konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zeigen, dass sich der Boden im 1000 Quadratkilometer großen Untersuchungsgebiet durchschnittlich um fünf Zentimeter pro Jahr absenkt, lokal gar um über 30 Zentimeter.

Felduntersuchungen vor Ort machten deutlich, dass die Stellen mit der größten Absenkrate mit den Stellen zusammenfallen, wo sich Brunnenbohrungen befinden. Eine unkontrollierte Übernutzung der Grundwasserressource durch Landwirtschaft und Industrie scheint somit die Ursache für die Bodenabsenkung zu sein. Die für die Landwirtschaft genutzte Fläche verdoppelte sich innerhalb von dreißig Jahren, auch wenn der Anstieg in jüngster Vergangenheit etwas abgenommen hat, da sich die zunehmende klimatische Trockenheit und Wasserknappheit bremsend auswirken. Jahrzehnte der Übernutzung der Grundwasserreserven haben dazu geführt, dass der Untergrund unstabil wird und Bodenerosion und Bodenabsenkung für die Region zu ernsten Naturgefahren werden und Bodensanierungsmaßnahmen notwendig machen.

Grundwasserspeicher bleibt dauerhaft verkleinert

Die Grundwasserspeicher der Region speisen sich aus Niederschlägen, dem Abfluss aus den umgebenen Gebirgszügen und saisonal Wasser-führenden Flüssen. Da durch Brunnen mehr Wasser entzogen wird als neu gebildet werden kann, nimmt das Volumen des Grundwasserspeichers immer weiter ab. Der ermittelte Volumenverlust liegt bei etwa 300 Millionen Kubikmetern pro Jahr. Durch die Austrocknung verdichtet sich das Sediment der ehemals Grundwasser-führenden Schichten unumkehrbar. Mahdi Motagh, Erstautor der Studie: „Auch wenn in Zukunft mehr Wasser zugeführt als abgezogen würde, kann der Speicher nicht wieder mehr Wasser aufnehmen. Der Volumenverlust ist ein bleibender Folgeschaden der Grundwasserübernutzung und stellt eine Herausforderung für die zukünftige Wasserversorgung dar.“ Die nicht nachhaltige Nutzung der Grundwasserreserven durch den Pistazienanbau gefährdet diesen und somit die zukünftige Produktion der Steinfrucht. (ak)

Originalstudie: Motagh, M., Shamshiri, R., Haghshenas Haghighi, M., Wetzel, H.U., Akbari, B., Nahavandchi, H., Roessner, S., Arabi, S., 2017. Quantifying groundwater exploitation induced subsidence in the Rafsanjan plain, southeastern Iran, using InSAR time-series and in situ measurements. Engineering Geology, online verfügbar ab dem 19. Januar 2017, DOI: 10.1016/j.enggeo.2017.01.011