Fotografie eines schmalen, türkisblauen Flusses und seinem Kiesstrand inmitten von grünbewachsenen Bergen unter bewölktem Himmel.

Wasser nutzen und schützen: Von Quellwasser und seiner Einzugsgebietsgröße

Um auf der Erde leben zu können, brauchen viele Arten nicht nur Sauerstoff, sondern natürlich auch Wasser. Wasser ist somit eine nicht nur für den Menschen lebenswichtige Ressource, die es zu schützen gilt. In diesem Zusammenhang beschäftigen sich die Geowissenschaften – genauer gesagt die Hydrogeologie – mit der umweltgerechten Nutzung von Wasser und seinen Quellgebieten.

Quellen sind natürliche Austrittstellen des Grundwassers (siehe Abbildung). Um Schutzgebiete ausweisen zu können, wenn das Quellwasser zur Trinkwasserversorgung verwendet werden soll, muss das Einzugsgebiet, aus dem das Quellwasser stammt, bekannt sein. In dieser Aufgabe soll die ungefähre Größe des Quelleinzugsgebiets durch eine Bilanzierung von Wasserhaushaltsgrößen (Wasserbilanz) abgeschätzt werden.

Grafische Darstellung einer Wasserquelle, in der Niederschlag, Verdunstung, Grundwasser und Quellschüttung abgebildet sind sowie die Formel N = V + Q.

Die Schüttung der Quelle beträgt im langjährigen Mittel 200 L/s (Liter pro Sekunde), die durchschnittliche Jahressumme des Niederschlags 800 L/m² (Liter pro Quadratmeter). Wie groß ist das Einzugsgebiet, wenn etwa die Hälfte des Niederschlags verdunstet, während die andere Hälfte versickert und schließlich als Grundwasser zur Quelle fließt?

Hinweis: 1 L/(m²·a) = 0,0317 L/(km²·s) (1 Liter pro Quadratmeter und Jahr = 0,0317 Liter pro Quadratkilometer und Sekunde)

Die richtige Antwort ergibt sich aus dem Hinweis. Wenn 400 Liter pro m² versickern und davon die Hälfte (200 Liter pro Sekunde) bei der Quelle austritt, muss das Einzugsgebiet etwa 16 km² groß sein: 16/0,0317/2. Solche mathematischen Berechnungen bleiben im Geowissenschaften-Studium nicht aus – du wirst aber genügend Möglichkeiten haben, diese auch zu üben!