UFZ-Newsletter Maerz 2015

4 UFZ-Newsletter | März 2015 Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ Wasser fließt im Gegensatz zum salzhaltigen unterirdisch direkt von den Bergen zum Ufer, ohne allzuviel Salze aus dem vormaligen Seesediment zu lösen bzw. sich mit dessen hochsalinarem Porenwasser zu mischen. Forschen und lehren im politischen Brennpunkt Doch nicht nur die geologischen und klima- tischen Bedingungen sind eine Herausfor- derung für die Wissenschaftler. Auch der Nahost-Konflikt ist ein unberechenbarer Faktor im Wissenschaftsalltag. Wasser- und Gesteinsproben nach Deutschland zu bringen, wird oftmals zu einem kleinen Abenteuer. Nicht selten wurden die Proben des Teams trotz endloser Diskussionen am Flughafen von Tel Aviv oder an den Grenz- stationen in Jordanien zurückbehalten und kamen mit heftigen Verspätungen oder über Umwege nach Deutschland. Ausländischen Forschern wird deshalb schnell klar, dass das Tote Meer nicht nur ein hydrogeologisches Phänomen ist, son- dern auch ein politischer Brennpunkt. „Bevor es in die Feldforschung geht, müssen alle werden. Und in Verbindung mit der hoch aufgelösten Seebodenmorphologie wird es möglich, die Lage und Ausbildung subaqua- tischer Strukturen in Bezug auf tektonische Vorzugsrichtungen und morphologische Phänomene an Land zu bewerten. Dies alles dient der Antwort auf die Frage, warum an bestimmten Orten bestimmte Grundwässer und in welcher Menge austreten. Seit der Entdeckung der submarinen Grund- wasseraustritte hat das Hydrogeologenteam bereits eine ganze Vielfalt dieser Quellen ausgemacht: Von heißen und salzhaltigen bis hin zu relativ reinen Süßwasserquellen. Teilweise liegen die Quellen mit unterschied- lichem Salzgehalt direkt nebeneinander. „Das Grundwasser nimmt ganz unterschied- liche Wege“, erklärt Ulf Mallast anhand drei kleiner Quellen, die direkt am Strand, keine zwei Meter vom Ufer entfernt sprudeln. Er hat seine Doktorarbeit über die Erkundung der Quellen geschrieben. „Vor dem Eintritt ins Meer mischen sich hier die beiden Wasseraustritte in einer Senke: unten das schwerere salzhaltigere und oben das leich- tere weniger salzige Wasser“. Das leichtere oder Proben zu nehmen.“ Auch körperlich ist so ein Tauchgang sehr anstrengend. Denn was die Touristen gern ausnutzen, um neckische Fotos von an der Oberfläche treibenden zeitungslesenden Badegästen zu machen, ist für die Taucher ein Problem: Sie müssen sich mit bis zu 50 kg Bleigewichten beschweren, um überhaupt nach unten abtauchen zu können. Zusätzlich zu den Arbeiten auf und unter Wasser wurde das Gebiet mit Hilfe eines programmierbaren Oktokopters in Form von Luft- und Thermal- bildern mit einer räumlichen Auflösung von unter einem Zentimeter flächendeckend auf- genommen. Daraus ermitteln die Forscher einerseits thermale Signaturen der aufstei- genden Süßwässer an der Seeoberfläche, um später den Zusammenhang zwischen der Größe der Anomalie und der tatsächlich aus- tretenden Wassermenge abzuleiten. Anderer- seits können die Wissenschaftler nun die terrestrische Fläche in einem sehr genauen digitalen Geländemodell abbilden. Durch den Vergleich mit Aufnahmen aus früheren Jahren können dann Aussagen zur vertika- len Bewegung der Erdoberfläche getroffen 1 Ausschnitt eines Orthofotos. Es zeigt a) Sinkholes; b) konzentrisch verlaufende Spannungsrisse, die zukünftige Einbrüche anzeigen; c) kleine Salzpfannen, die aufgrund der Evaporation des Grundwassers ent- standen sind und d) partiell durchflossene Restseen im unteren Teil des Bildes. 2 Mit dem Oktokopter und der daran be- findlichen radiometrischen Thermalkamera aufgenommenes Thermalmosaik. Es zeigt Wasseroberflächentemperaturen von 24,5 °C (hellblau) bis 27,1 °C (rötlich) und dient zur Identifizierung von submarinen Quellen über Thermalanomalien. Die Markierung zeigt eine dieser Anomalien, bei der Grundwasser am Seeboden mit einer Temperatur von etwa 28 °C austritt. Die strandnahen rötlichen Bereiche im untersten Teil des Bildes deuten auf von Land zuströmendes Grundwasser. 3 Mittels Echolot und Seitenscansonar hochaufgelöste Morphologie des Seebodens im Bereich der Thermalanomalie. Blaue Töne zeigen Tiefen bis 17 Meter an, rötliche Töne die mit zirka 0,5 Meter flachsten Stellen. Sichtbar sind Tiefenbereiche, die durch steile Wände begrenzt sind (weißliche Strukturen nördlich und südlich der Fahrspur – doppelte weiße Linie in der Bildmitte). Am Grund der sich ergebenden Trichterstrukturen befinden sich die submarinen Quellen. Die Kombination dieser Verfahren ermöglicht nicht nur eine Kartierung aller submarinen Quellen, sondern auch deren bessere raum- zeitliche Charakterisierung bzw. Quantifizie- rung des austretenden Wassers. 2 3 1

UFZ-Newsletter Maerz 2015

Übersicht