Professor Andreas Hartmann und seine Doktorandin Kübra Özdemir Çallı von der Technischen Universität Dresden haben eine Untersuchung zur Modellierung des Schadstofftransports in Karstgrundwassersystemen durchgeführt. Ihre Studie „Karst Water Resources in a Changing World: Review of Karst Transport Modeling Approaches“, die in Zusammenarbeit mit Wissenschaftler:innen des Forschungsinstituts für geohydrologischen Schutz in Perugia, Italien, des Géosciences Environnement Toulouse, Frankreich, des Erftverbands, der Universität Ankara und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg entstand, zeigt die Notwendigkeit, Vorhersagemodelle zur Bewertung von Kontaminationsrisiken in diesen empfindlichen, aber wichtigen Süßwasserquellen zu verbessern.
Karst-Grundwasserleiter versorgen fast ein Viertel der Weltbevölkerung mit Trinkwasser. Aufgrund ihrer schnellen und komplexen Fließwege sind sie jedoch anfällig für Verunreinigungen. Eingriffe des Menschen in die Natur – wie die Ausweitung der Landwirtschaft, die Verstädterung und Eingriffe in die Wasserwirtschaft – sowie klimabedingte Temperatur- und Niederschlagsveränderungen verschlechtern die Karstwasserqualität und die davon abhängigen Ökosysteme.
Die vorliegende Studie untersucht, wie sich Schadstoffe durch Karstgrundwasserleiter bewegen, und skizziert die Herausforderungen bei der Modellierung ihrer Transportdynamik. Eine Schwierigkeit besteht darin, die Variabilität der Fließwege darzustellen, die von schnellen unterirdischen Strömen bis hin zu langsamer Infiltration durch poröses Gestein reichen können. Außerdem erschweren der Mangel an Felddaten und Unsicherheiten bei Klimaprognosen die Entwicklung zuverlässiger Modelle.
Die Studie zeigt die Notwendigkeit, die Modellierung des Schadstofftransports zu verfeinern, um eine bessere Risikobewertung zu ermöglichen und Strategien für das Wassermanagement zu unterstützen. Die Autor:innen liefern Erkenntnisse, wie Modellierungsansätze als Reaktion auf den anhaltenden globalen Umweltwandel optimiert werden können, indem sie Wissenslücken identifizieren und neue Forschungsrichtungen aufzeigen.
„Ein umfassendes Verständnis der Transportdynamik in Karstgebieten ist notwendig, um die Auswirkungen wichtiger Stressfaktoren auf die Wasserqualität und die Gesundheit des Ökosystems in Karstgebieten vorhersagen zu können“, erläutert Professor Andreas Hartmann. „Die Weiterentwicklung der Modellierung des Schadstofftransports wird entscheidend sein, um die Nachhaltigkeit der Karstwasserressourcen zu gewährleisten und sie für künftige Generationen zu schützen.“
