Grundwasserquellen bereiten Korallenriffen Probleme • WASSER & ABWASSER

Grundwasserquelle in einem Riff vor Lombok. (Bild: Imke Podbielski, Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung)Grundwasserquelle in einem Riff vor Lombok. (Bild: Imke Podbielski, Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung)
Grundwasserquellen bereiten Korallenriffen Probleme

Kli­ma­wan­del, Oze­an­ver­saue­rung, Über­fi­schung – Koral­len­rif­fe sind vie­len schä­di­gen­den Ein­flüs­sen aus­ge­setzt. Ein Wis­sen­schaft­ler­team des Leib­niz-Zen­trums für Mari­ne Tro­pen­for­schung (ZMT) beschreibt jetzt in der Fach­zeit­schrift Lim­no­lo­gy and Ocea­no­gra­phy eine wei­te­re Gefähr­dung, die weit­aus mehr Ein­fluss haben könn­te, als bis­her gedacht: sub­ma­ri­ne Grund­was­ser­quel­len.

Vie­le Tau­cher ken­nen das Phä­no­men: beim Glei­ten durch ein Koral­len­riff fal­len an man­chen Stel­len plötz­lich brei­te Schlie­ren im Was­ser auf, das dort auch deut­lich käl­ter ist. Es han­delt sich um Grund­was­ser, das sich über vie­le Kilo­me­ter hin­weg einen Weg vom Land her durch Gesteins- und Sand­schich­ten gebahnt hat und nun aus dem Mee­res­bo­den her­vor­spru­delt.

Sol­che sub­ma­ri­nen Süß­was­ser­quel­len sind welt­weit ver­brei­tet, von der Wis­sen­schaft aber bis­her kaum erforscht. Laut bis­he­ri­gen Schät­zun­gen machen der­ar­ti­ge Quel­len bis zu 10% der Was­ser­men­ge aus, die vom Land ins Meer ein­ge­tra­gen wird. Beson­ders häu­fig sind sie in Erd­schich­ten vul­ka­ni­schen Ursprungs zu fin­den. Die­se sind durch­setzt von Bla­sen und Gän­gen, die der glü­hen­de Lava­strom gebil­det hat. Für das Grund­was­ser ist das porö­se Lava­ge­stein ein idea­les Leit­sys­tem.

Inmit­ten eines Koral­len­riffs vor der indo­ne­si­schen Vul­kan­in­sel Lom­bok ent­deck­ten Till Oeh­ler und Nils Moos­dorf, Geo­lo­gen am ZMT, eine Viel­zahl sol­cher Grund­was­ser­quel­len. Dort bot sich jedoch auch ein Bild der Zer­stö­rung: die Quel­len wur­den von tie­fen Ris­sen und Spal­ten im Riff gesäumt, teil­wei­se hat­ten sich auch gro­ße Kra­ter mit einem Durch­mes­ser von bis zu 16 Metern gebil­det. Auf dem Mee­res­bo­den häuf­te sich Koral­len­schutt, viel­fach über­wu­cher­ten Algen das Riff.

Mes­sun­gen der bei­den For­scher erga­ben, dass eine gro­ße Men­ge Was­ser aus den ein­zel­nen Riff­quel­len strömt: bis zu fünf Liter pro Sekun­de. „Die­ses Grund­was­ser ist meist stark belas­tet und sehr reich an Nähr­stof­fen wie Nitrat oder Phos­phat, da es Dün­ger und Abwäs­ser aus Indus­trie, Land­wirt­schaft und Sied­lun­gen mit sich trägt. Lom­bok und vie­le ande­re Inseln in der Regi­on besit­zen so gut wie kei­ne Klär­an­la­gen“, berich­tet Dr. Till Oeh­ler.

Um die Was­ser­che­mie zu unter­su­chen, nah­men die Geo­lo­gen Grund­was­ser­pro­ben aus dem Riff sowie von Brun­nen an Land. So stell­ten sie fest, dass die Nitrat­wer­te an den Riff­quel­len 40 Mal höher waren als im umge­ben­den Was­ser. Auch den Ursprung der Riff­quel­len konn­ten sie nach­ver­fol­gen, er lag auf Lom­bok in einer dicht besie­del­ten Tal­re­gi­on.

Koral­len­rif­fe gedei­hen am bes­ten in nähr­stoff­ar­mem, kla­rem Was­ser. Ein Über­maß an Nähr­stof­fen jedoch begüns­tigt ein star­kes Algen­wachs­tum. Die Algen kon­kur­rie­ren mit Koral­len um den Sied­lungs­platz im Riff, über­wu­chern sie und füh­ren letzt­end­lich dazu, dass sie abster­ben. „Zudem spru­delt aus den sub­ma­ri­nen Grund­was­ser­quel­len kalk­aggres­si­ves Was­ser“, erklärt Prof. Dr. Nils Moos­dorf. „Es ist sau­rer als das Meer­was­ser und beein­träch­tigt die Ske­lett­bil­dung und somit das Wachs­tum der Koral­len“.

Süss­was­ser­quel­len, wie sie die For­scher beschrei­ben, wur­den auch in Rif­fen vor Hawaii, Mexi­ko und den Phil­ip­pi­nen gefun­den. Die ZMT-Wis­sen­schaft­ler gehen davon aus, dass sie weit ver­brei­tet sind. Ent­lang des Pazi­fiks erstreckt sich bei­spiels­wei­se dort, wo Kon­ti­nen­tal­plat­ten auf­ein­an­der­sto­ßen, ein Vul­kan­gür­tel: der Pazi­fi­sche Feu­er­ring. Wie Per­len einer Ket­te rei­hen sich vor Aus­tra­li­en und Süd­ost­asi­en Insel­grup­pen vul­ka­ni­schen Ursprungs anein­an­der. Das Gebiet ist reich an Koral­len­rif­fen und eine der arten­reichs­ten Mee­res­re­gio­nen der Erde. Auch hier ver­mu­ten die For­scher wei­te­re Süss­was­ser­quel­len.

Das Grund­was­ser wird vom Regen gespeist, der ins­be­son­de­re zu Mon­sun­zei­ten sturz­flut­ar­tig her­ab­strömt“, so Moos­dorf. „Laut Pro­gno­sen zu den Fol­gen des Kli­ma­wan­dels sol­len die Regen­fäl­le in der Regi­on noch deut­lich inten­si­ver wer­den. Das könn­te dazu füh­ren, dass sub­ma­ri­ne Grund­was­ser­quel­len und ihre Nähr­stoff­fracht wei­ter zuneh­men.“