Wasserisotopen – umfangreicher Textband vervollständigt Karte und Erläuterungen

Um Wasser in seinem Kreislauf charakterisieren zu können, sind die Isotopenverhältnisse des Wassers wichtige Marker. Isotopendaten des Wassers werden in der Hydrologie sowie Hydrogeologie insbesondere für die wasserwirtschaftliche Planung, Bestimmung der mittleren Verweilzeit von Grundwässern („Grundwasseralter“), Klimaforschung, Umweltüberwachung und -forensik oder die Bestimmung von Lebensmittelauthentizität verwendet. Daher ist die Kenntnis der Verteilung der Wasserstoff- und Sauerstoffisotope, also jene von schwererem Wasserstoff (Deuterium/ 2H und Tritium/ 3H) und gleichermaßen die des Sauerstoffs (₁₈O), im Wasserkreislauf für viele praktische und auch wissenschaftliche Fragestellungen von besonderer Bedeutung.

Textband

Isotopenzusammensetzung in natürlichen Wässern in Österreich: Grundlagen und Anwendungsbeispiele zur Wasser-Isotopenkarte Österreichs 1:500.000

Der Textband möchte die vorliegenden Ergebnisse auch weit über den Fachkreis hinaus verständlich aufbereiten. Dazu werden in den ersten Kapiteln die Isotopenverhältnisse in natürlichen Wässern in ihren Grundzügen dargestellt, um zu erläutern, an welcher Stelle isotopenhydrologische Methoden ansetzen. Für die einzelnen Abschnitte des Wasserkreislaufes – Niederschlag, Oberflächenwässer und Grundwasser – werden generelle Interpretationsmöglichkeiten der Isotopendaten hinsichtlich hydro(geo)logischer Fragestellungen vorgestellt. Konkrete Anwendungsbeispiele ergänzen die vorliegenden Ausführungen. Darüber hinaus wird auf Wechselwirkungen – beispielsweise zwischen Seen und Grundwasser – sowie auf den Nachweis anthropogener Einflüsse im Grundwasser eingegangen.

Das dahinterstehende Messnetz und die Wasser-Isotopenkarte (2015)

Ausgehend von Isotopenmessungen im Niederschlag wurde 2006 die seit den 1970er Jahren laufenden bundesweiten Isotopenbeobachtungen (Umweltbundesamt, Seibersdorf, Arsenal) in die Gewässerzustandsüberwachungs-Verordnung (GZÜV 2006 idgF) aufgenommen. Seit diesem Zeitpunkt ist das bundesweite Wasserisotopenmessnetz fester Bestandteil des österreichischen Gewässermonitorings. Das Isotopen-Messnetz wird unter der Bezeichnung „Österreichisches Messnetz für Isotope im Niederschlag und in Oberflächengewässern (Austrian Network of Isotopes in Precipitation and Surface Water = ANIP)“ geführt.

Die im Rahmen von ANIP erhobenen Daten sowie eine Fülle von Projektdaten verschiedener Institutionen aus einem rund 45 Jahre fassenden Zeitraum für die Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium sowie das Sauerstoffisotop Sauerstoff-18 wurden im Jahr 2015 in der „Wasser-Isotopenkarte Österreichs 1:500.000“ zusammengefasst, strukturiert aufbereitet und öffentlich zugänglich gemacht.

Fazit

Woher stammt unser Grundwasser? Wie alt sind unsere Grundwasservorkommen und wie schnell erneuern sie sich? Gibt es klimabedingte Veränderungen des Wasserkreislaufes? Wie anfällig ist das Grundwasser gegenüber Einträgen von der Oberfläche? Welche Wechselwirkungen gibt es zwischen Grund- und Oberflächengewässern? Diese und andere Fragen lassen sich durch die Beobachtung der Isotope im Wasserkreislauf beantworten.

Mit dem Wissen rund um die Isotopenzusammensetzung der bundesweiten Gewässer in den unterschiedlichen Gesteinsformationen und Klimaregionen, von den Alpen bis in die Tiefebenen, sind letztlich auch wichtige Schlussfolgerungen für eine nachhaltige, dem Klimawandel angepasste Bewirtschaftung von Wasserressourcen möglich.

In einer Internetversion der Wasserisotopenkarte von Österreich sind diese Daten elektronisch abrufbar.