Sinkender Wasserspiegel: das Tote Meer trocknet aus

Das Tote Meer trocknet aus. Der Wasserspiegel sinkt seit Jahren und die Süßwasserressourcen im Einzugsgebiet des Toten Meeres gehen zurück. Eine zentrale Frage für Christian Siebert vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) ist die Klärung des Zusammenhangs zwischen dem Rückgang des Meeresspiegels und den unterirdischen Wasserzuläufen.

Am Toten Meer können hydrogeologische Prozesse in einem morphologischen und klimatischen Extremraum untersucht werden. Die aus diesem Gebiet gewonnenen Ergebnisse sind auf andere Gebiete sehr gut übertragbar. Im Projekt "Dead Sea Research Venue - DESERVE" werden in einem fachübergreifenden Ansatz Schlüsselprozesse im regionalen Erdsystem des Toten Meeres erforscht. Mit DESERVE werden ein erdwissenschaftliches, transnationales Forschungs- und Ausbildungsnetzwerk etabliert und Sachstandsberichte zu Naturrisiken, Schadensminderung sowie Klima- und Umweltwandel formuliert.

Herr Dr. Siebert, müssen wir damit rechnen, dass das Tote Meer in 50 Jahren überhaupt nicht mehr existiert?
Nein, das Tote Meer wird auch in 50 Jahren noch existieren, aber mutmaßlich noch kleiner sein als heute, obwohl es die Verdunstung immer schwerer haben wird, da die Salinität, also der Salzgehalt eines Gewässers, weiter zunimmt.

Wie stark sinkt der Wasserspiegel derzeit?
Er sinkt um etwas mehr als einen Meter pro Jahr.

Inwieweit helfen Sie, diese Entwicklung zu verhindern bzw. zu stoppen?
Wir können nicht direkt eingreifen, jedoch die Fakten und Hintergrundinformationen liefern, warum der Wasserspiegel des Toten Meeres seit Jahrzehnten weitaus schneller sinkt als vor 1960, als die Anrainer begannen, insbesondere den Jordan, aber auch die Grundwasservorkommen und Seitenwadis (Anm. d. Red./ausgetrocknete Flussläufe, die nur periodisch Wasser führen) im Umland des Toten Meeres intensiv zu nutzen.
Unsere Forschungsergebnisse zeigen aber im Speziellen, wie die aktuelle Situation aussieht, wie die Verbindung zwischen den einzelnen Wasservorkommen besteht und wie sie miteinander interagieren. So sinkt nicht nur der Seespiegel, sondern mit ihm auch die Grundwasserspiegel.
Diese Informationen sind in Entscheidungsgremien gefragt und können bei entsprechendem politischem Willen das Management der Ressourcen in die richtige Richtung bewegen.

Was hat es mit den am Toten Meer auftretenden Erdfällen auf sich?
Erdfälle (engl. sinkholes/Anm. d. Red.) sind Einbruchstrukturen, die nahezu flächendeckend entlang des Ufers des Toten Meeres auftreten, und zwar überall dort, wo der vormalige Seeboden inzwischen trockengefallen ist. Obwohl dieses Seesediment eigentlich sehr tonig und dadurch für Grundwasser nicht oder nur schlecht zu passieren ist, findet das Süßwasser aus den Bergen den Weg hindurch ins Tote Meer. Überall dort, wo Wadis ins Tote Meer münden, gibt es in deren Schwemmfächern natürlich bessere Wegsamkeiten, denn hier ist das ehemalige Seesediment von gröberen Wadisedimenten (Sand, Kies, Geröll) durchsetzt, die die sogenannte hydraulische Leitfähigkeit des Seesediments erhöhen.

Jedoch gibt es überall im Seesediment verteilt oder in Form dicker Bankungen leicht lösliche Minerale wie Steinsalz und Anhydrit, die durch das anströmende süße Grundwasser ausgelaugt und abtransportiert werden. Dadurch entstehen im Untergrund Hohlräume, deren Decken nachbrechen können. Dann hat sich ein 'sinkhole' geformt. Dies kann innerhalb von Sekunden passieren und Areale von einigen Metern Durchmesser in die Tiefe stürzen lassen, wodurch diese Erscheinungen natürlich gefährlich sind, aber auch in besonders stark betroffenen Gebieten die existierende Infrastruktur nachhaltig gefährden.

In welche Richtung zielt Ihre Forschung hinsichtlich dieser Erdfälle? 
Mich interessiert insbesondere, ob man über die Erforschung der Lösungskinetik solcher 'sinkholes' etwas zur Menge an Grundwasser ausdrücken kann, das zu deren Bildung geführt hat. Sollte dies hinreichend schlüssig gelingen, könnte man über das progradierende (voranschreitende/ Anm. d. Red.) Auftreten von 'sinkholes' und deren Auftreten in Zeitscheiben der jüngeren Vergangenheit etwas zur räumlichen Heterogenität und zeitlichen Dynamik des unterirdischen Fließnetzes sagen.

Warum ist die Arbeit am Toten Meer eine besondere Herausforderung und inwieweit werden Sie von den politischen Gegebenheiten "beeinflusst"?
Weil die Randbedingungen in solch einem brisanten Gebiet eben nicht immer ganz klar sind. So muss jede Bewegung, die man an diesem Grenzgewässer macht, zuvor mit dem Grenzschutz, also dem Militär, abgesprochen sein – sonst kann es zu unangenehmen Zwischenfällen kommen. Dass das Untersuchungsobjekt grenzüberschreitend ist, ist aus vielerlei Gründen erschwerend: durch umständliche Grenzübertritte kann es unter Umständen ewig dauern, von einer Seite auf die andere zu kommen, Daten muss man sich aus verschiedenen Behörden, Ämtern, NGOs (Nicht-Regierungs-Organisation/ Anm. d. Red.) zusammensuchen, eine stabile Vertrauensbasis zu Kollegen und öffentlichen Würdenträgern muss in jedem Land neu und mühsam geschaffen werden, internationale oder sicherheitspolitische Regularien behindern den Alltag, usw.

Sie arbeiten mit israelischen, jordanischen und palästinensischen Experten sowie ihren Helmholtz-Kollegen vom Karlsruher Institut für Technologie und dem Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ) zusammen. Das klingt nach einer sehr komplexen Studie und umfangreichen Zusammenarbeit.
Das klingt vor allem nach viel Koordinierung und einigen Treffen zum Abstimmen gemeinsamer oder paralleler Aktivitäten. So haben wir mit den Karlsruher Kollegen schon inmitten eines ausgedehnten Schilfgürtels einen 6m hohen Mast zur Messung von Klimaparametern aufgebaut. Dieser ist Bestandteil eines Messnetzes, welches in den vergangenen 1,5 Jahren entlang der Westseite des Sees aufgebaut wurde. Mit Kollegen vom LIAG (Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik/ Anm. d. Red.) und GFZ sind wir bestrebt, in diesem Jahr noch zwei gemeinsame Messkampagnen durchzuführen, wobei eine im Südosten des Sees zur Erkundung von 'sinkholes' an Land und im Wasser dienen soll und die andere dafür ausgelegt ist, unterirdische Fließpfade des Grundwassers sichtbar zu machen.

Wie geht es mit Ihren Forschungen weiter?
Wir werden im Spätsommer, wenn niemand wirklich Lust hat in den Glutofen zu steigen, eine weitere intensive Tauchkampagne zur Untersuchung der submarinen Grundwasseraustritte und deren Bildung umsetzen. Dann sind die besten Bedingungen zu erwarten, soll heißen, kein Wind und demnach kein Wellenschlag, der den Seeboden aufwühlt und die Taucher am Arbeiten hindert.

Ein Forschungstag im Leben von Christian Siebert. Wie müssen wir uns Ihre Forschungsarbeit vorstellen?
Oh, das ist sehr vielschichtig. Es gibt Tage, da versucht man im heimischen Büro die Flut an E-Mails zu beantworten, liegengebliebene Sachen abzuarbeiten und klar Schiff zu machen für kommende Arbeiten. Das andere Extrem sind dann die Tage im Gelände, wo alles wie ein Uhrwerk funktionieren muss, damit in der kurzen Zeit vor Ort das Maximum an Ergebnissen erzielt werden kann. Diese Tage können dann auch 20 Stunden und mehr haben. Dann sind wir zum Teil vor dem Morgengrauen unterwegs und beproben Quellen oder Bohrungen auf Grundwasserzusammensetzungen, bestimmen mittels Drohnen zu Wasser und in der Luft, wie sich die Erd- und Seeboden-Oberfläche durch den sich ändernden Gehalt an Grundwasser bzw. das Austreten von Grundwässern über die Jahre verändert. Es können aber auch extrem aufwendige Tauchkampagnen zu submarinen Quellen oder Exkursionen in die sich anschließende Wüste durchgeführt werden, um Gesteinsproben zu gewinnen oder strukturgeologische Sachverhalte einzumessen. Das geht natürlich nicht im Alleingang, sondern wird durch Kollegen, Partner und interessierte Leute vor Ort auf die unterschiedlichste Art unterstützt. Noch viel wichtiger ist aber das Zusammenspiel mit den Kollegen im UFZ, hier müssen Probenahmen und Analysen vor- und nachbereitet sowie analysiert werden. Genauso sind die Wissenschaftler, die in unserem Team arbeiten, immer auf gegenseitige Unterstützung angewiesen, so dass man sich aufeinander verlassen kann und können muss.

Die Fragen stellte Karl Dzuba, Wissensplattform Erde und Umwelt