Wie viel Wasser befindet sich in der Erdkruste?

Forscher schätzen, dass sich in der Erdkruste fast 44 Millionen Kubikkilometer Wasser befinden, mehr als das Wasser in den Eiskappen und Gletschern an Land.

Simulation der Erdschichten. Foto: AlexLMX — Simulation der Erdschichten. Foto: *AlexLMX*

Eine Studie aus dem Jahr 2021, veröffentlicht in der Fachzeitschrift „Geophysical Research Letters“, ergab, dass mehr Wasser unter der Erdoberfläche in Boden- oder Gesteinsporen, dem sogenannten Grundwasser, gespeichert ist als in Eiskappen und Gletschern. „Die Erdkruste enthält etwa 43,9 Millionen Kubikkilometer Wasser“, so Grant Ferguson, Hydrogeologe an der Universität von Saskatchewan und Hauptautor der Studie. Zum Vergleich: Der antarktische Eisschild enthält etwa 27 Millionen Kubikkilometer Wasser, Grönlands 3 Millionen Kubikkilometer und die Gletscher außerhalb der Antarktis und Grönlands 158.000 Kubikkilometer (laut Live Science) .

Die Ozeane der Erde sind nach wie vor die größte Wasserquelle der Welt mit einem Volumen von 1,3 Milliarden Kubikkilometern, wie aus Forschungsergebnissen hervorgeht. Außerhalb der Ozeane ist Grundwasser die größte Wasserquelle der Welt. Eine Studie aus dem Jahr 2015, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Nature Geoscience, schätzte, dass sich 22,6 Millionen Kubikkilometer Wasser im oberflächennahen Untergrund befinden, also bis zu zwei Kilometer unter der Erdoberfläche. Im Gegensatz dazu untersuchte eine Studie aus dem Jahr 2021 das Grundwasser in den obersten zehn Kilometern der Erdkruste.

Die Diskrepanz erklärt sich dadurch, dass frühere Schätzungen des Grundwassers unterhalb der obersten 2 km der Erdkruste sich auf kristalline Gesteine mit geringer Porosität wie Granit konzentrierten. Die Studie von 2021 bezog hingegen auch Sedimentgesteine mit ein, die poröser als kristalline Gesteine sind. Insgesamt ergab die Studie von 2021 eine Verdopplung des Grundwasservolumens zwischen 2 und 10 km unter der Erdoberfläche, von etwa 8,5 Millionen km³ auf 20,3 Millionen km³. Die neue Schätzung beziffert das oberflächennahe Grundwasser auf fast 23,6 Millionen km³.

Laut Ferguson ist die Erdkruste typischerweise 30 bis 50 Kilometer dick und damit deutlich dicker als in der Studie von 2021 untersucht. Die Forscher konzentrierten sich auf die oberste Kruste, da diese relativ spröde ist und daher viele Bruchstellen aufweist, die Wasser speichern können. Unterhalb von 10 Kilometern wird die Kruste weniger porös und kann weniger Wasser halten.

Grundwasserleiter, die hauptsächlich Süßwasser enthalten, befinden sich nahe der Oberfläche und werden zur Trinkwasserversorgung und Bewässerung genutzt. Im Gegensatz dazu ist Grundwasser in großen Tiefen stark salzhaltig und kann nicht ohne Weiteres zirkulieren oder an die Oberfläche fließen. Es ist daher vom übrigen Wasser der Erde isoliert, so Ferguson. Diese Isolation der Grundwasserleiter führt jedoch dazu, dass salzhaltiges Wasser an manchen Orten über extrem lange Zeiträume gespeichert wird, was wertvolle Einblicke in die Erdgeschichte ermöglicht.

Darüber hinaus könnten urzeitliche Gewässer mikrobielle Ökosysteme beherbergen, die noch heute aktiv sind. Solche tiefen Biome könnten dazu beitragen, Aufschluss darüber zu geben, wie sich das Leben auf der Erde entwickelt hat und wie es auf anderen Welten gedeihen konnte.

An Khang (laut Live Science )

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