Quantifizierung des Grundwassers durch Gravitationsschwankungen

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Gravimeter im Vallon de Réchy (Copyright: UNINE / L. Halloran
Gravimeter im Vallon de Réchy (Copyright: UNINE / L. Halloran

In einer Zeit, in der sich aufgrund des Klimawandels starke Dürren mit sintflutartigen Regenfällen abwechseln, will das RADMOGG-Projekt die Dynamik der unterirdischen Reservoirs, in die das vom Himmel fallende blaue Gold fließt, anhand der Messung winziger Veränderungen der Erdanziehungskraft bewerten. Landon Halloran, Initiator des Projekts und Oberassistent am Zentrum für Hydrogeologie und Geothermie der Universität Neuenburg (CHYN), stellte die Ziele des Projekts am Swiss Geoscience Meeting am 17. und 18. November in Mendrisio (TI) vor.

Es ist wenig bekannt, aber die Gravitationskonstante, das berühmte ’ g ’ der Erdbeschleunigung aus dem Physikunterricht an der Highschool, ist nicht ganz eine Konstante. Je nach Zusammensetzung des Untergrunds unterliegt sie sehr kleinen Schwankungen von wenigen Milliardstel Einheiten, die jedoch mit einem Gravimeter nachweisbar sind. Wenn man ’ g ’ als Funktion der Zeit misst, kann man daraus die Veränderungen der unter dem Gravimeter vorhandenen Wasserhöhe ableiten und so die Dynamik des Grundwassers in Abhängigkeit von der Zeit beurteilen.

Landon Halloran und seine Kollegen erforschen genau diese Eigenschaft, die sich besonders für Bergregionen eignet, mit dem Ziel, sowohl die Methodik als auch das Verständnis von Aquiferressourcen mithilfe der Gravimetrie zu entwickeln. Es wurden zwei Standorte ausgewählt. Der erste ist der Röthenbach im Berner Emmental", erklärt der Forscher. Er ist leicht zugänglich und verfügt bereits über ein gewisses Maß an Instrumentierung. Dort können wir in Zusammenarbeit mit dem Eidgenössischen Institut für Metrologie (METAS) Bern sicher sein, dass wir einen guten Datensatz erhalten, um unsere Methodik zu verbessern und die Grenzen der Hydrogravimetrie zu testen. ’


Der zweite Standort befindet sich auf Walliser Boden. Le Tsalet im Vallon de Réchy ist zwar weniger gut zugänglich, aber es ist ein Ort, an dem die Wissenschaftler besonders ausgeprägte hydrologische Veränderungen erwarten, die mit den Auswirkungen des Klimas zusammenhängen. ’ Dort, so Landon Halloran weiter, werden wir die Hydrogravimetrie einsetzen, um beispielsweise den unterirdischen Export des Wassers aus dem Einzugsgebiet zu bestimmen - etwas, das direkt zu messen fast unmöglich ist, aber für die Wasserbilanzen wichtig ist. ’ Dies wird wertvolle Informationen liefern, um numerische Modelle zu verbessern, mit denen beispielsweise die Auswirkungen kürzerer Winter in der Zukunft berechnet werden können.

Das vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) unterstützte RADMOGG-Projekt hat diesen Frühling begonnen und läuft bis Ende März 2026. Es wird vom CHYN unter der Leitung von Landon Halloran geleitet und in Partnerschaft mit dem Eidgenössischen Institut für Metrologie METAS und dem Centre de recherche sur l’environnement alpin (CREALP) im Wallis durchgeführt.

Link: www.ljsh.ca