Die Änderung des suboberflächlichen thermischen Regimes durch Grundwasserentnahme

Grundwasser wird weitreichend genutzt, was zu erheblichen Absenkungen des Grundwasserspiegels führt, die die Beziehungen zwischen Nachspeisung und Abfluss in großflächigen hydrogeologischen Einheiten verändern. Darüber hinaus ist dieser anthropogene hydraulische Druck auch verantwortlich für Veränderungen der thermischen Regime von Grundwassersystemen. Während der Einfluss von Klima- und hydrologischen Kräften auf den hydrogeologischen Zyklus schon lange nachgewiesen ist, haben wir immer noch unzureichende Kenntnisse über den Einfluss menschlicher Aktivitäten auf die thermischen Regime von Grundwassersystemen und somit auch auf die Grundwasserqualität. Das größte wissenschaftliche Hindernis, das ein genaues Verständnis des Einflusses dieser Kräfte auf die thermischen Dynamiken in kritischen Zonen verhindert, ist ein akuter Mangel an Feldbeobachtungen, d.h. wiederholte Temperatur-Tiefen-Profile, die über Jahrzehnte gesammelt wurden. In diesem Papier analysieren wir neue Temperaturdaten, die das komplexe Zusammenspiel von Klimawärmung und erhöhtem Grundwasserfluss auf die suboberflächlichen thermischen Regime von zwei Standorten in unterschiedlichen hydrogeologischen Bedingungen veranschaulichen: (1) ein Aquifer in zerklüftetem kristallinen Grundgestein (Ploemeur, Frankreich) und (2) ein sedimentärer Aquifer (La Cabine, Niederlande). Ein einfaches numerisches Modell wird dann zur Interpretation der beobachteten Temperaturanomalien verwendet. Zunächst zeigen wir, dass die Entnahme einen signifikanten Einfluss auf das thermische Regime der kritischen Zone haben kann und dass dieser Einfluss, je nach hydrogeologischen Bedingungen und dem natürlichen geothermischen Gradient, sogar wichtiger sein könnte als der des Klimawandels.