Neues Boden-Luft-Messverfahren zur Ermittlung der Grundwasser-Neubildung im Norden Namibias im Einsatz

Beitrag zum Projekt:

• SASSCAL - Southern African Science Service Centre for Climate Change and Adaptive Land Management

Ein Forscherteam der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) untersucht im Norden Namibias die Neubildung von Grundwasser mit neuesten Feldmethoden. Im Rahmen des BMBF finanzierten Verbundprojektes SASSCAL (Southern African Science Service Centre for Climate Change and Adaptive Land Management) kam hierbei erstmalig in einem BGR-Projekt ein Messgerät für stabile Isotope im Gelände zum Einsatz, das die Messung von Bodenwasserisotopen direkt aus der Bodenluft ermöglicht. Die Untersuchungen fanden während einer sechswöchigen Feldkampagne gemeinsam mit den Projektpartnern der Hydrogeologie der Universität Namibia (UNAM) statt, die auch das von der Internationalen Atomenergiebehörde (IAEA) finanzierte Lasergerät der Firma Los Gatos Vor-Ort zur Verfügung stellte. Drei Doktoranden aus Namibia und Deutschland sind in das Projekt eingebunden. Neben der generellen Untersuchung von Prozessen mit Grundwasserbezug beinhaltet das Forschungsprojekt auch die Vermittlung von Fachwissen durch die Unterstützung beim Aufbau eines Masterstudiengangs „Hydrogeologie“ und eines Labors zur Messung stabiler Isotope.

Abb. 1: Expeditionsteam von BGR und UNAM Quelle: BGR

Die Abbildung 1 zeigt das Expeditionsteam von BGR und UNAM bei der Bodenluftmessung mit einem Isotopen-Feldmessgerät unterwegs im Norden Namibias.

Für die zweite Feldkampagne sind im Mai und Juni 2014 (unmittelbar nach der Regenzeit) drei Wissenschaftler der BGR zusammen mit Partnern aus Namibia zu einer mehrwöchigen Feldkampagne ins Cuvelai-Etosha Einzugsgebiet im Zentralen Norden Namibias aufgebrochen, um dort mit Isotopenmethoden die Quantifizierung von Grundwasserneubildungsraten in semi-ariden Gebieten vorzunehmen und das Prozessverständnis zu erweitern. Aufgrund einer Vielzahl verschiedener Neubildungspfade (direkte und indirekte Neubildung, diskontinuierliche, mehrschichtige Aquifere, Karstgebiete) sowie einer großen Heterogenität bezüglich Bodenart, Geologie

Abb. 2: Feldmessung von stabilen Isotopen Quelle: BGR

und Niederschlagsregime, eignen sich Methoden besonders, die die stabilen Isotope des Wassers (Deuterium, ²H und Sauerstoff-18, ¹⁸O) nutzen. Stabilisotopenmessungen an Bodenprofilen ermöglichen Aussagen über Bodenwassertransport und Verdunstungseinfluss. An unterschiedlichen Standorten (Eenhana, Okongo, Oshakati) sollen vergleichende Studien die spätere Regionalisierung und Modellierung auf dem gesamten Einzugsgebiet ermöglichen. Hierfür arbeitet das BGR-Team in enger Kooperation mit Kollegen aus verschiedenen Nachbardisziplinen wie Klima, Ökosystem, Forst, oder Sozioökologie zusammen. Das Forschungsprojekt soll bis Ende 2016 laufen.