Ein Aquifer ist eine unterirdische Schicht, in der das Material Wasser enthält. Das kann weniger festes Material wie Sand, Kies, Ton oder Schluff sein, aber es kann auch Fels sein, solange der Fels das Eindringen von Wasser zulässt (das heißt, er ist wasserführend). Aus solchen Schichten oder Grundwasser kann mit Hilfe eines Brunnens nutzbringend Wasser gewonnen werden. Die Untersuchung des Wasserflusses in Grundwasserleitern und die Charakterisierung von Grundwasserleitern wird als Hydrogeologie bezeichnet.
Grundwasserleiter
Grundwasser in Felsformationen
Grundwasser kann in unterirdischen Flüssen vorhanden sein (z.B. in Höhlen, in denen das Wasser frei unterirdisch fließt). Dies kann in erodierten Kalksteingebieten vorkommen, die als Karst-Topographie bekannt sind und nur einen kleinen Prozentsatz der Erdoberfläche ausmachen. Üblicher ist, dass die Porenräume von Gesteinen im Untergrund einfach mit Wasser - wie ein Küchenschwamm - gesättigt sind, das für landwirtschaftliche, industrielle oder kommunale Zwecke abgepumpt werden kann.
Wenn eine Gesteinseinheit mit geringer Porosität stark zerklüftet ist, kann sie einen guten Grundwasserleiter bilden (über den Kluftfluss), wenn das Wasser durch sie hindurch gelangen kann. Die Porosität ist wichtig, aber allein macht sie noch keinen Aquifer aus. Die Deccan Traps (eine Flutbasaltlava) im westlichen Zentralindien sind gute Beispiele für Gestein mit hoher Porosität, aber geringer Durchlässigkeit, so dass es sich um schlechte Aquifere handelt. Die (oberkreidezeitliche) Kreide in Südostengland hat eine relativ hohe Porosität, aber eine geringe Korn-zu-Korn-Durchlässigkeit. Ein großer Teil ihrer guten Wasserableitungseigenschaften ist auf Mikrofrakturierung und Rissbildung zurückzuführen.
Beispiele
- Das Great Artesian Basin in Australien ist wohl der größte Grundwasserleiter der Welt. (über 1,7 Millionen km²). Es spielt eine große Rolle bei der Wasserversorgung von Queensland und abgelegenen Teilen Südaustraliens.
- Der Guarani Aquifer mit einer Fläche von 1,2 Millionen km² wird von Brasilien, Argentinien, Paraguay und Uruguay gemeinsam genutzt.
- Der Ogallala-Aquifer im Zentrum der Vereinigten Staaten ist einer der großen Aquifere der Welt. Er liegt Teilen von acht Staaten zugrunde und enthält hauptsächlich fossiles Wasser aus der Zeit der letzten Eiszeit. Die jährliche Wiederauffüllung in den trockeneren Teilen des Aquifers wird auf nur etwa 10 Prozent der jährlichen Entnahmen geschätzt.
- Das Nubische Sandstein-Aquifer-System (NSAS) ist das weltweit größte bekannte fossile Wasser-Aquifer-System.
Ausbeutung
Aquifere können in verschiedenen Tiefen vorkommen. Diejenigen, die sich näher an der Oberfläche befinden, werden nicht nur eher für die Wasserversorgung und Bewässerung genutzt, sondern werden auch eher durch die lokalen Niederschläge aufgefüllt. Viele Wüstengebiete haben Kalksteinhügel oder -berge in ihnen oder in ihrer Nähe, die als Grundwasserressourcen genutzt werden können. Wenn mehr Wasser entnommen als wieder zugeführt wird, spricht man von Überernte. Entlang der Küsten bestimmter Länder, wie Libyen und Israel, hat das Bevölkerungswachstum zu einer Überbevölkerung geführt, die zur Absenkung des Grundwasserspiegels und zur anschließenden Verschmutzung des Grundwassers mit Salzwasser aus dem Meer (Salzintrusionen) geführt hat. In diesen Fällen enthält der Grundwasserleiter Brackwasser.
Wenn Wasser aus dem Boden sickert (langsam kommt), wird es als Sickerwasser oder "Quelle (Wasser)" bezeichnet. In der Regel bedeutet dies, dass sich unter dem Boden ein Grundwasserleiter befindet.
Fragen und Antworten
F: Was ist ein Grundwasserleiter?
A: Ein Grundwasserleiter ist eine unterirdische Schicht, die Wasser enthält.
F: Aus welchen Materialien kann ein Grundwasserleiter bestehen?
A: Ein Grundwasserleiter kann aus weniger festem Material wie Sand, Kies, Ton oder Schlick bestehen, aber auch aus Gestein, solange Wasser durch ihn fließen kann.
F: Wie kann Grundwasser aus einem Aquifer entnommen werden?
A: Grundwasser kann mit Hilfe eines Brunnens aus einem Grundwasserleiter gewonnen werden.
F: Wie nennt man die Untersuchung des Wasserflusses in Grundwasserleitern?
A: Die Untersuchung des Wasserflusses in Grundwasserleitern wird Hydrogeologie genannt.
Q: Definieren Sie Hydrogeologie.
A: Hydrogeologie ist das Studium der Bewegung, des Vorkommens und der Verteilung von Grundwasser in unterirdischen Grundwasserleitern.
F: Was bedeutet es, dass ein Gestein wasserführend ist?
A: Ein Gestein gilt als wasserführend, wenn es Wasser durchdringen kann.
F: Wie wird ein Grundwasserleiter charakterisiert?
A: Ein Grundwasserleiter wird durch den Prozess der Hydrogeologie charakterisiert, bei dem die Bewegung, das Vorkommen und die Verteilung des Grundwassers untersucht wird.