Ohne Wasser gäbe es auf dem Blauen Planeten, vulgo Erde, kein Leben. Es besteht immer aus Wasserstoff und Sauerstoff, aber von jenen Elementen gibt es verschiedene Varianten (Isotope). Die genaue Isotopenzusammensetzung verrät viel über die Herkunft und Geschichte des lokalen Grund-, und Oberflächenwassers, wie ein neuer Textband zur österreichischen Wasser-Isotopenkarte laienkonform erklärt.
Bei Sauerstoff gibt es drei natürliche Varianten, von denen die leichteste (Sauerstoff-16) mit 99,76 Prozent die häufigste ist. Auch Wasserstoff kommt mit 99,98 Prozent vorwiegend in der gewichtsärmsten Variante vor, doch es gibt auch "schweren" und "überschweren" Wasserstoff, wobei letzterer radioaktiv ist und auch durch die oberirdischen Kernwaffentests in den 1950er- und 1960er-Jahren freigesetzt wurde. "Dieser Einfluss nahm aber schon stark ab und wir nähern uns schon den natürlichen Hintergrundgehalten von radioaktivem Wasserstoff an, der auch in der Atmosphäre durch den Einfluss kosmischer Strahlung gebildet wird", erklärte Johannes Grath vom Umweltbundesamt im Gespräch mit der APA.
Wassermoleküle mit unterschiedlichen Isotopen haben unterschiedliche Schmelz-, Tau- und Kondensationspunkte, deshalb werden sie zum Beispiel aufgetrennt, wenn es regnet oder friert. Leichte Isotope verdunsten früher als schwere und reichern sich daher in der gasförmigen Phase an, wenn das Wasser eines Sees verdunstet, in dem dann wiederum mehr schwere Isotope verbleiben. Regnet eine gasförmige Wolke ab, fallen zuerst die schweren Isotope als Wassertropfen zu Boden, während in der Wolke verhältnismäßig mehr leichte Isotope übrig bleiben. Weil diese Effekte temperaturabhängig sind, gibt es etwa Isotopengefälle von den Polen zum Äquator und mit steigender Höhe.
Höhe des Einzugsgebiets bestimmbar
Deshalb kann man zum Beispiel anhand der Isotopenzusammensetzung bestimmen, in welcher Höhe das Einzugsgebiet liegt, aus dem eine Quelle im Tal ihr Wasser bezieht, sagte Grath. Er selbst ist Experte für Grundwasser und kann durch das Isotopenverhältnis erkennen, wie lange es schon im Untergrund weilt. Kennt man das Alter des Grundwassers, weiß man auch, wie lange sich dort Schadstoffe aufhalten. Dadurch kann man abschätzen, wie schnell oder langsam es wieder unbelastet sein wird, wenn Maßnahmen gesetzt werden, die den Eintrag von Giftstoffen ins Grundwasser verhindern.
Mit den Wasserisotopen-Daten kann man auch die lokalen und regionalen Gegebenheiten der Wasserkreisläufe studieren, das Zirkulationsverhalten in den Seen untersuchen und wasserwirtschaftliche Planungsmaßnahmen anhand fundierter wissenschaftlicher Erkenntnisse treffen, erklären die Experten im Textband. Außerdem wäre der Austausch von Seen und Flüssen mit dem Grundwasser daran erkennbar. Die Isotopen-Zusammensetzung verrät zum Beispiel beim Grundwasser in Donaunähe, ob es sich dabei um aus lokalen Niederschlägen gebildete Reservoirs oder durchgesickertes Flusswasser handelt.
Service: Link zum Textband: http://go.apa.at/8KoC2wut
(APA/red, Foto: APA)
