Amerika entwässert sein Grundwasser, als gäbe es kein Morgen

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UNBEKANNTE GEWÄSSER

Eine Datenuntersuchung der New York Times ergab, dass eine übermäßige Nutzung landesweit Grundwasserleiter entwässert und beschädigt.

Ein Reichtum an Grundwasser trug zur Entstehung Amerikas, seiner riesigen Städte und seines üppigen Ackerlandes bei. Jetzt verschwenden die Amerikaner dieses Erbe. Grundwasserleiter der Vereinigten Staaten, basierend auf Untersuchungen aus dem Jahr 2022

Die Times analysierte die an Zehntausenden Standorten gemeldeten Wasserstände und offenbarte eine Krise, die den amerikanischen Wohlstand bedroht. Die 84.544 auf Trends untersuchten Messbrunnen seit 1920

Fast die Hälfte der Standorte ist in den letzten 40 Jahren erheblich zurückgegangen, da mehr Wasser abgepumpt wurde, als die Natur nachfüllen kann. Standorte mit sinkendem Wasserstand seit 1980

Im letzten Jahrzehnt erreichten vier von zehn Websites einen Rekordtiefstand. Und letztes Jahr war das bisher Schlimmste. Rekordniedrige jährliche Wasserstände im letzten Jahrzehnt

Von Mira Rojanasakul, Christopher Flavelle, Blacki Migliozzi und Eli Murray

Der erste Artikel einer Serie über die Ursachen und Folgen des Wasserverlusts.

Die globale Erwärmung hat die Besorgnis auf Land und Himmel gelenkt, da steigende Temperaturen Hurrikane, Dürren und Waldbrände verstärken. Aber eine weitere Klimakrise entfaltet sich, unter den Füßen und außer Sichtweite.

Viele der Grundwasserleiter, die 90 Prozent der Wassersysteme des Landes versorgen und weite Teile Amerikas in einige der ergiebigsten Ackerflächen der Welt verwandelt haben, werden stark erschöpft. Diese Rückgänge drohen der amerikanischen Wirtschaft und der Gesellschaft insgesamt irreversiblen Schaden zuzufügen.

Die New York Times führte eine monatelange Untersuchung der Grundwasserverarmung durch, befragte mehr als 100 Experten, bereiste das Land und erstellte eine umfassende Datenbank mit Millionen von Messwerten von Überwachungsstandorten. Die Untersuchung zeigt, dass Amerikas lebensspendende Ressource in weiten Teilen des Landes erschöpft ist und in vielen Fällen nicht mehr zurückkommt. Riesige Industriebetriebe und weitläufige Städte entleeren Grundwasserleiter, deren Wiederauffüllung Jahrhunderte oder Jahrtausende dauern könnte, wenn sie sich überhaupt erholen.

Rebecca Noble für die New York Times

Staaten und Gemeinden zahlen bereits den Preis.

Der Grundwasserverlust schadet Kornstaaten wie Kansas, wo der große Grundwasserleiter unter 2,6 Millionen Hektar Land keine industrielle Landwirtschaft mehr unterstützen kann. Die Maiserträge sind stark zurückgegangen. Sollte sich dieser Rückgang ausweiten, könnte dies den Status Amerikas als Nahrungsmittelsupermacht gefährden.

1500 Meilen östlich, im Bundesstaat New York, gefährden Überpumpen die Trinkwasserbrunnen auf Long Island, dem Geburtsort des modernen amerikanischen Vororts und Heimat der Arbeiterstädte sowie der Hamptons und ihrer Strandvillen.

Rund um Phoenix, eine der am schnellsten wachsenden Städte Amerikas, ist die Krise so schwerwiegend, dass der Staat erklärt hat, dass es in Teilen des Landkreises nicht genug Grundwasser gibt, um neue Häuser zu bauen, die auf Grundwasserleitern basieren.

In anderen Gebieten, darunter Teilen von Utah, Kalifornien und Texas, wird so viel Wasser hochgepumpt, dass Straßen einbrechen, Fundamente reißen und Risse in der Erde entstehen. Und im ganzen Land sind Flüsse, die auf Grundwasser angewiesen waren, zu Bächen, Rinnsalen oder Erinnerungen geworden.

„Es gibt keine Möglichkeit, das zurückzubekommen“, sagte Don Cline, stellvertretender Direktor für Wasserressourcen beim United States Geological Survey, über das Verschwinden des Grundwassers. „Es gibt fast keine Möglichkeit zu vermitteln, wie wichtig es ist.“

Doch trotz der Bedeutung ist die Sicht auf die missliche Lage oft fragmentiert. Bis jetzt.

Diese Analyse basiert auf Zehntausenden von Grundwasserüberwachungsbrunnen im ganzen Land. Die Times sammelte Daten für diese Bohrlöcher, die weit verstreut sind und oft nur unzureichend verfolgt werden, von Dutzenden von Bundes-, Landes- und Kommunalverwaltungen.

Diese Datenbank offenbart das Ausmaß der Krise in vielerlei Hinsicht. Seit 1940 beispielsweise verzeichneten jedes Jahr mehr Brunnen sinkende als steigende Wasserstände.

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Hinweis: Die Farben stellen den mittleren Trend für jeden Standort in den letzten 20 Jahren dar. Die Anzahl der Standorte, die die Anforderungen erfüllen, schwankt.

Eines der größten Hindernisse besteht darin, dass die Erschöpfung dieser unsichtbaren, aber lebenswichtigen natürlichen Ressource kaum reguliert wird. Der Bund spielt kaum eine Rolle und einzelne Bundesstaaten haben eine schwindelerregende Fülle oft schwacher Regeln umgesetzt.

Auch auf nationaler Ebene ist das Problem relativ unerforscht. Hydrologen und andere Forscher konzentrieren sich typischerweise auf einzelne Grundwasserleiter oder regionale Veränderungen.

All dies trägt dazu bei, Praktiken zu ermöglichen und zu verstärken, die zur Entwässerung von Grundwasserleitern geführt haben, wie etwa der Anbau wasserintensiver Nutzpflanzen wie Luzerne oder Baumwolle in trockenen Gebieten und die übermäßige Abhängigkeit vom Grundwasser in schnell wachsenden städtischen Gebieten.

Mehrere Bundesstaaten, darunter Texas, Oklahoma und Colorado, haben Regeln, die es erlauben, Grundwasser aus einigen Regionen abzupumpen, bis es verbraucht ist. Einige Gebiete haben sogar offizielle Zeitpläne festgelegt, wie schnell sie in den nächsten Jahrzehnten Grundwasser verbrauchen wollen.

Oklahoma arbeitet daran, zu bestimmen, wie viel Wasser in seinen Grundwasserleitern verbleibt. Diese Informationen könnten die Gesetzgeber des Bundesstaates nutzen, um Grenzwerte für das Pumpen festzulegen. Aber Christopher Neel, Leiter der Wasserrechtsabteilung des Oklahoma Water Resources Board, sagte, die Menschen würden es vielleicht nicht unbedingt begrüßen, wenn die Regierung ihnen mitteilte, dass auf ihrem Land das Grundwasser ausgeht.

Center-Pivot-Bewässerung. Die Landwirtschaft ist ein großer Grundwassernutzer.

Loren Elliott für die New York Times

Die meisten amerikanischen Gemeinden sind auch auf Brunnen für Leitungswasser angewiesen.

Rebecca Noble für die New York Times

„Wenn wir anfangen, diese Art von Daten anzuzeigen, fließen diese in Ihre Immobilienwerte ein“, sagte Herr Neel. „Wenn wir zeigen, dass ein Gebiet in, sagen wir, zwei Jahren erschöpft sein könnte, dann wird es jemandem nicht gelingen, wenn er versucht, die Immobilie zu verkaufen.“

Um ein möglichst klares Bild vom Zustand des Grundwassers in den Vereinigten Staaten zu erhalten, befragte The Times Wissenschaftler, politische Entscheidungsträger und hydrologische Experten und baute außerdem eine nationale Datenbank mit Millionen von Messungen aus Brunnen auf, die zur Messung der Grundwassertiefe verwendet wurden.

Die Analyse dieser Daten, von denen einige aus Brunnen stammen, die seit einem Jahrhundert verfolgt werden, ermöglichte es The Times, den Wasserstand im Laufe der Zeit mit den Erntebedeckungs- und Bevölkerungsmustern abzugleichen. Die Ergebnisse wurden auch mit Messwerten hochentwickelter Satelliten verglichen, die Grundwasserveränderungen aus dem Weltraum abschätzen können, indem sie subtile Verschiebungen der Schwerkraft messen.

Aktuelle Daten dieser Satelliten, die vom Jet Propulsion Laboratory betrieben und von der NASA finanziert werden, zeigen ebenfalls einen Rückgang der Grundwasserleiter.

Laut Untersuchungen von Bridget Scanlon und Ashraf Rateb von der University of Texas in Austin erreichten oder übertrafen zwei große Grundwasserleiter in Kalifornien und Arizona kürzlich ihre niedrigsten Werte seit Beginn der Datenerfassung durch die NASA vor zwei Jahrzehnten. Und Teile des riesigen Ogallala-Grundwasserleiters unter Kansas, Ost-Colorado und den Panhandles von Oklahoma und Texas, einem Grundwasserleiter, der einen großen Teil der globalen Nahrungsmittelversorgung bewässert, erreichten im vergangenen Jahr den niedrigsten Stand seit Beginn des NASA-Programms. Die Schwerkraftmesssatelliten sind Teil der NASA-Mission, die Funktionsweise des Planeten zu untersuchen.

Wie Grundwasserleiter versagen

Viele Grundwasserleiter – Schichten von

wassergetränkter Schmutz und Stein –

werden rasch erschöpft,

sie dauerhaft schädigen.

Das Land kann sich so besiedeln, wie Wasser ist

abgepumpt, so dass weniger Platz bleibt

für neues Wasser, um den Grundwasserleiter wieder aufzufüllen.

AUFLADEN

Also

Darunter liegen tiefere Grundwasserleiter

undurchlässiger Ton und Fels

kann auch Tausende dauern

Jahre zum Aufladen.

TON

Grundwasserleiter

Grundgestein

Wie Grundwasserleiter versagen

Viele Grundwasserleiter sind wasserdurchtränkte Schichten

Schmutz und Fels – werden schnell abgebaut

erschöpft, wodurch sie dauerhaft geschädigt werden.

Das Land kann sich so besiedeln, wie Wasser ist

abgepumpt, so dass weniger Platz bleibt

für neues Wasser, um den Grundwasserleiter wieder aufzufüllen.

AUFLADEN

Also

TON

Grundwasserleiter

Grundgestein

Darunter liegen tiefere Grundwasserleiter

undurchlässiger Ton und Fels

kann auch Tausende dauern

Jahre zum Aufladen.

Wie Grundwasserleiter versagen

Viele Grundwasserleiter sind wasserdurchtränkte Schichten

Schmutz und Gestein – werden schnell erschöpft,

sie dauerhaft schädigen.

Das Land kann sich so besiedeln, wie Wasser ist

abgepumpt, so dass weniger Platz bleibt

neues Wasser, um den Grundwasserleiter wieder aufzufüllen.

AUFLADEN

Also

TON

Grundwasserleiter

Grundgestein

Tiefere Grundwasserleiter darunter sind undurchlässig

Ton und Fels können ebenfalls vertragen werden

Tausende von Jahren zum Aufladen.

Wie Grundwasserleiter versagen

Viele Grundwasserleiter sind wasserdurchtränkte Schichten

Schmutz und Gestein – werden schnell erschöpft,

sie dauerhaft schädigen.

Das Land kann sich so besiedeln, wie Wasser ist

abgepumpt, so dass weniger Platz bleibt

für neues Wasser, um den Grundwasserleiter wieder aufzufüllen.

AUFLADEN

Also

TON

Grundwasserleiter

Grundgestein

Tiefere Grundwasserleiter darunter sind undurchlässig

Ton und Fels können ebenfalls vertragen werden

Tausende von Jahren zum Aufladen.

Wie Grundwasserleiter versagen

Viele Grundwasserleiter sind wasserdurchtränkte Schichten

Schmutz und Fels – werden schnell abgebaut

erschöpft, wodurch sie dauerhaft geschädigt werden.

Das Land kann sich so besiedeln, wie Wasser ist

abgepumpt, so dass weniger Platz bleibt

für neues Wasser, um den Grundwasserleiter wieder aufzufüllen.

AUFLADEN

Also

TON

Grundwasserleiter

Grundgestein

Tiefere Grundwasserleiter darunter sind undurchlässig

Ton und Fels können ebenfalls vertragen werden

Tausende von Jahren zum Aufladen.

Der Klimawandel verstärkt das Problem.

Durch die globale Erwärmung schrumpft die Schneedecke, die Flüsse speist, und erhöht die Abhängigkeit von Grundwasser zur Erhaltung von Gemeinden, Rasenflächen und Feldfrüchten, auch wenn steigende Temperaturen dazu führen, dass Pflanzen mehr Wasser benötigen. Eine wärmere Welt führt auch dazu, dass mehr Oberflächenwasser verdunstet und weniger durch den Boden sickert, um überlastete Grundwasserleiter wieder aufzufüllen.

Selbst an Orten, an denen es aufgrund des Klimawandels zu heftigeren Regenfällen kommt, helfen die stärkeren Regenfälle nur begrenzt. Das liegt daran, dass bei extremen Regengüssen ein Großteil des Wassers schnell ins Meer abfließt, bevor es in den darunter liegenden Grundwasserleiter versickern kann.

Es handelt sich um etwas, was man eine Klimafalle nennen könnte. Da die Flüsse in weiten Teilen des Landes durch steigende Temperaturen schrumpfen, besteht für Landwirte und Städte ein Anreiz, mehr Grundwasser zu pumpen, um den Unterschied auszugleichen.

Experten nennen das eine selbstzerstörerische Strategie. Durch die Entwässerung von Grundwasserleitern, die sich über Jahrtausende oder Millionen von Jahren gefüllt haben, laufen Regionen Gefahr, in Zukunft den Zugang zu diesem Wasser zu verlieren, wenn sie es möglicherweise noch mehr benötigen, da der Klimawandel Niederschläge weniger vorhersehbar macht oder Dürren schlimmer machen.

„Vom objektiven Standpunkt aus gesehen ist dies eine Krise“, sagte Warigia Bowman, Rechtsprofessorin und Wasserexpertin an der Universität Tulsa. „Es wird Teile der USA geben, denen das Trinkwasser ausgeht.“

Rebecca Noble für die New York Times

Das sichtbarste Symbol der landwirtschaftlichen Großzügigkeit Amerikas ist das „Center Pivot“-Bewässerungssystem, ein Metallgerät auf Rädern, das an einer Pumpe befestigt ist und sich um einen zentralen Punkt dreht. Ein einzelner mit Sprinklern ausgestatteter Arm kann bis zu einer halben Meile lang sein und Hunderte von Gallonen pro Minute aus einem Brunnen verteilen, 24 Stunden am Tag, über Wochen oder Monate hinweg.

In weiten Teilen der Hochebene wird die Landschaft von diesen Drehpunkten dominiert.

Aber ein Besucher von Wichita County im Westen von Kansas wird weniger davon sehen. Der Grund: Es ist nur noch wenig Wasser zum Ablegen vorhanden. Die Brunnen beginnen auszutrocknen.

Durch Bewässerung kann die Maisanbaumenge pro Hektar mehr als verdoppelt werden. Da die landwirtschaftlichen Betriebe in der Gegend das Grundwasser verbrauchen, sind die Maiserträge zurückgegangen, wodurch jahrzehntelange Gewinne zunichte gemacht wurden.

Sinkende Wasserstände

Sinkende Maiserträge

−80 Fuß unter der Landoberfläche

150 Scheffel pro Acre

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Durchschnitt

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1960

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Sinkende Wasserstände

Sinkende Maiserträge

150 Scheffel pro Acre

−80 Fuß unter der Landoberfläche

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Durchschnitt

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2000

2020

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Sinkende Wasserstände

Sinkende Maiserträge

150 Scheffel pro Acre

−80 Fuß unter der Landoberfläche

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Jährlich

Durchschnitt

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Sinkende Wasserstände

−80 Fuß unter der Landoberfläche

−130

Jährlich

Durchschnitt

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Sinkende Maiserträge

150 Scheffel pro Acre

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Sinkende Wasserstände

−80 Fuß unter der Landoberfläche

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Jährlich

Durchschnitt

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Sinkende Maiserträge

150 Scheffel pro Acre

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2020

Quelle: USDA, USGS National Groundwater Monitoring Network und Kansas Geological Survey

Hinweis: Das Diagramm zeigt Daten für Wichita County und andere Landkreise im Grundwassermanagementbezirk 1. Linien zeigen den Trend an.

Die Region bietet einen Einblick in die Zukunft der amerikanischen Agrarindustrie, wenn das Grundwasser weiterhin zur Neige geht.

„Wir haben zu viel gepumpt“, sagte Farrin Watt, die seit 23 Jahren in Wichita County Landwirtschaft betreibt. „Wir wussten nicht, dass es ausgehen würde.“

Die amerikanische Landwirtschaft war nicht immer darauf angewiesen, große Mengen Wasser aus dem Boden zu holen. Bis zur Mitte des letzten Jahrhunderts waren die Landwirte meist auf Regen oder Flusswasser angewiesen. Kleinere Brunnen dienten überwiegend nur der Ergänzung.

Aber Fortschritte in der Pumpentechnologie nach dem Zweiten Weltkrieg schufen ein amerikanisches Agrarkraftwerk, das den Westen und die Hochebenen in eine Fülle von Mais, Luzerne und anderen Feldfrüchten verwandelte und Erträge lieferte, die das Oberflächenwasser allein nicht tragen konnte.

Im vergangenen Jahr produzierten die Vereinigten Staaten 39 Prozent der weltweiten Sorghumexporte, 32 Prozent der Sojabohnenexporte und 23 Prozent der Maisexporte, wie Bundesdaten zeigen. Amerika exportierte auch mehr Baumwolle als jedes andere Land.

Dieser Erfolg beruhte darauf, dass mehr Wasser hochgepumpt wurde, als die Natur zurückgeben konnte.

Noch in den späten 1990er Jahren produzierten die Landwirte im Wichita County 165 bis 175 Scheffel Mais pro Hektar, was weit über dem Landesdurchschnitt liegt. Dies war jedoch mit Kosten verbunden, da die Landwirte den Grundwasserleiter entleeren mussten, um ihre Ernten zu bewässern. In der Gegend fallen durchschnittlich weniger als 20 Zoll Regen pro Jahr, etwa ein Drittel weniger als in den kontinentalen Vereinigten Staaten insgesamt – bei weitem nicht genug, um das aus dem Boden gepumpte Wasser zu ersetzen.

Rinder in Kansas. Viehfutter verbraucht viel Grundwasser.

Loren Elliott für die New York Times

Immer mehr Landwirte in Kansas sind auf zunehmend unvorhersehbare Niederschläge angewiesen.

Loren Elliott für die New York Times

Als den Bauern das Wasser ausging, wechselten sie zunehmend zur sogenannten Trockenlandwirtschaft und verließen sich dabei ausschließlich auf den Regen.

Diese Veränderung spiegelt sich im Laufe der Zeit in den Maiserträgen wider. Im vergangenen Jahr produzierten Maisbauern im ganzen Land durchschnittlich 173 Scheffel pro Hektar. Aber für Wichita County betrug der Ertrag nur 70,6 Scheffel, der niedrigste seit mehr als sechs Jahrzehnten. Das Gleiche gilt für die Nachbarkreise, deren Erträge auf das Niveau der 1960er Jahre gesunken sind.

Kansas verfügt über keinen Mechanismus, um den Rückgang des Grundwassers zu stoppen.

Der Kansas Geological Survey erstellt eine so genannte Lebenszeitkarte für den Ogallala-Grundwasserleiter innerhalb der Staatsgrenzen. Es zeigt sich, dass in großen Gebieten bereits heute nicht genügend Wasser für die kommerzielle Bewässerung in der Landwirtschaft vorhanden ist.

Nutzbare Lebensdauer des Grundwasserleiters

Erschöpft

100

250+

Jahre

Stabil

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Stadt

Topeka

KANSAS

Wichita

Nutzbare Lebensdauer des Grundwasserleiters

Erschöpft

100

250+

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Stabil

Kansas

Stadt

Topeka

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Nutzbare Lebensdauer des Grundwasserleiters

Erschöpft

100

250+

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Stabil

HIGH PLAINS AQUIFER

Kansas

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Nutzbare Lebensdauer des Grundwasserleiters

Erschöpft

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Jahre

Stabil

HIGH PLAINS AQUIFER

KANSAS

Nutzbare Lebensdauer des Grundwasserleiters

Erschöpft

100

250+

Jahre

Stabil

KANSAS

Nutzbare Lebensdauer des Grundwasserleiters

Erschöpft

100

250+

Jahre

Stabil

KANSAS

Quelle: Kansas Geological Survey

Hinweis: „Erschöpft“ bedeutet, dass nicht genügend Wasser vorhanden ist, um 200 Gallonen pro Minute zu fördern, ein Standard, der für großflächige landwirtschaftliche Bewässerung verwendet wird.

In den Teilen West-Kansas, in denen sich die nutzbaren Teile des Ogallala befinden, befindet sich laut Brownie Wilson, Wasserdatenmanagerin beim Kansas Geological Survey, mehr als ein Viertel des Grundwasserleiters an dem, was die Untersuchung als „Mindestschwelle“ bezeichnet. Das bedeutet, dass es nicht möglich ist, 200 Gallonen pro Minute zu fördern, eine Standardschwelle für großflächige Bewässerung. Es wird erwartet, dass innerhalb von 50 Jahren fast die Hälfte des Grundwasserleiters in diesem Gebiet auf den Mindestwert sinken wird.

Wichita County und benachbarte Landkreise seien eines der ersten Gebiete in Kansas gewesen, die sich dem Grund des Grundwasserleiters näherten, sagte Herr Wilson. Aber sie werden nicht die letzten sein. „Das Morgen ist für sie schon heute da, was reduzierte Erträge angeht“, sagte er.

Einige Landwirte sagen, dass sie sich anpassen können, darunter auch Herr Watt, der Fortschritte in der Pflanzengenetik sowie eine effizientere Bewässerung und eine bessere Landbewirtschaftung anführte. Experten sagen, Landwirte im ganzen Land sollten ähnliche Änderungen vornehmen, um sicherzustellen, dass das verbleibende Grundwasser so schonend wie möglich genutzt wird.

Aber solche Innovationen werden nur begrenzt lange funktionieren, sagte Bill Golden, Professor für Agrarökonomie an der Kansas State University. „Der Wasserverlust wird den Fortschritt der Technologie übertreffen“, sagte er. „Irgendwann werden wir verlieren.“

Rebecca Noble für die New York Times

Es geht nicht nur darum, dass Kansas seine Grundwasservorräte in rasender Geschwindigkeit erschöpft. Das Gleiche spielt sich in Gegenden im ganzen Land ab.

In Arkansas, einem der größten Grundwasserverbraucher des Landes, wird nach Angaben des Bundesstaats jährlich mehr als doppelt so viel Wasser aus dem wichtigsten landwirtschaftlichen Grundwasserleiter gepumpt wie Regen und andere Quellen zurückfließen.

An manchen Orten ist der Grundwasserleiter auf weniger als 10 Prozent seiner Kapazität gesunken, warnte das Außenministerium von Arkansas in diesem Jahr. Arkansas produziert etwa die Hälfte des landesweiten Reisanbaus, einer wasserintensiven Kulturpflanze.

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Grundwasserleiter

Grundwassertrend

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Kleiner Stein

Texarkana

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Ayden Massey, eine Sprecherin des Landwirtschaftsministeriums von Arkansas, sagte, die Bundesregierung baue Projekte, um mehr Oberflächenwasser in Gebiete mit Grundwassermangel umzuleiten, und der Staat ermutige die Menschen, Wasser effizienter zu nutzen. Einwohner von Arkansas, deren Lebensunterhalt auf Wasser angewiesen ist, „respektieren die Notwendigkeit des Wassersparens am meisten“, sagte sie.

In Kalifornien, einem Agrarriesen und wie Arkansas ein großer Grundwassernutzer, wurden die Grundwasserleiter in mindestens 76 Becken im vergangenen Jahr schneller abgepumpt, als sie durch Niederschläge wieder aufgefüllt werden konnten, ein Zustand, der nach Angaben des Bundesstaates als „Überziehung“ bekannt ist .

Leider hat der diesjährige ungewöhnlich nasse Winter in Kalifornien, der zu großflächigen Überschwemmungen führte, nur begrenzt dazu beigetragen, diese Grundwasserleiter wieder aufzufüllen. Das liegt daran, dass ein Großteil des Stroms durch Flüsse ins Meer floss.

In Colorado wie auch in anderen westlichen Bundesstaaten haben Landwirtschaft, Wohnbebauung und geringere Niederschläge das Grundwasser des Staates zunehmend belastet. Aber Colorado hat Richtlinien, die es zulassen, dass seine Grundwasserleiter erschöpft sind.

Kevin Rein ist der Colorado-Beamte, der für die Zuteilung des Grundwassers des Staates verantwortlich ist. Er sagte, sein Büro verfolge nicht, wie viel Wasser in Colorados Teil des Ogallala verbleibt, und prognostiziere auch nicht, wie viel Zeit noch verbleibt, bis das Wasser erschöpft ist, weil ihm der Gesetzgeber des Bundesstaates diese Befugnis nicht erteilt habe.

Aber auch ohne diese Daten, sagte Herr Rein, könnten die Landwirte bereits erkennen, dass ihre Brunnen zur Neige gehen. „Sie könnten sagen: ‚Erzählen Sie uns etwas, was wir nicht wissen‘“, sagte er.

In Maryland ist der Wasserstand von fast drei Vierteln der Überwachungsbrunnen in den letzten 40 Jahren gesunken, einige davon um mehr als 100 Fuß. Charles County, das schnell wachsende Vororte von Washington umfasst, hat den größten Teil seines Grundwassers für Haushalte und die Landwirtschaft genutzt. Und es wird so schnell nicht wiederkommen.

„Das meiste Wasser, das wir aus dem Boden ziehen, ist Tausende von Jahren alt“, sagte Jason Groth, stellvertretender Direktor für Planung und Wachstumsmanagement des Landkreises. „Es ist nicht so, dass es am Montag regnet, und am Samstag ist es im Grundwasserleiter.“

Herr Groth sagte, der Landkreis, der den größten Teil seines Wassers aus seinen eigenen Grundwasserleitern beziehe, werde innerhalb eines Jahrzehnts einen Punkt erreichen, an dem er nicht mehr genug Wasser habe.

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David Abrams, Kommunikationsdirektor des Umweltministeriums von Maryland, sagte, der Staat verbessere seine Datenerfassung und -überwachung und dass seine Programme „eine starke Erfolgsbilanz beim Schutz unserer Grundwasserressourcen vorweisen können“.

Charles County erwägt die Einspeisung von Wasser von anderswo oder den Bau einer Aufbereitungsanlage, um Salz aus dem Potomac River zu entfernen. Aber das würde die Kosten um das Zehnfache erhöhen.

Rebecca Noble für die New York Times

Wie in Maryland führt die Erschöpfung dazu, dass vielen Gemeinden einfach das Trinkwasser ausgeht.

Nach Angaben des US Geological Survey stammt etwas mehr als ein Drittel der gesamten Trinkwassermenge Amerikas aus Grundwasser. Kleine und ländliche Gemeinden sind jedoch überproportional auf Brunnen angewiesen, die in der Regel weniger kosten als die Aufbereitung und den Transport von Wasser aus Flüssen und Seen. Laut der Environmental Protection Agency sind von den 143.070 Wassersystemen des Landes 128.362 hauptsächlich auf Grundwasser angewiesen.

Ein besonders krasses Beispiel ist Arizona, das im Juni erklärte, es werde keine Genehmigungen mehr für den Bau von Häusern in der Gegend von Phoenix erteilen, die auf Grundwasser angewiesen seien, da nicht genügend Wasser für die bereits genehmigten Häuser vorhanden sei.

In Arizona kam es zu einer Explosion von Brunnen, und sie sind viel tiefer geworden. Tatsächlich treiben die Brunnen in weiten Teilen des Staates den schnell sinkenden Wasserspiegel nach unten.

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Mittlere Brunnentiefe:

Quelle: Arizona Department of Water Resources

Hinweis: Fünfjährige gleitende mittlere Bohrlochtiefen. Beinhaltet nur Brunnen mit angegebenem Installationsjahr.

Viele der schnell wachsenden Gemeinden des Landes liegen an Orten mit begrenzten Niederschlägen, wie Arizona, Texas und Utah sowie anderen Gebieten im Südwesten.

Die National Association of Home Builders fragte nach der Weisheit, Häuser dort zu bauen, wo das Wasser knapp wird, und sagte, die Branche reagiere auf die Anforderungen von Hauskäufern, die in diesen Gegenden leben möchten.

Susan Asmus, leitende Vizepräsidentin des Verbandes für Regulierungsangelegenheiten, sagte, dass Bauherren die Regeln befolgen, die von örtlichen Beamten festgelegt werden. Sie sagte, es sei Sache der Regierungen, zu bestimmen, wo und wie es angebracht sei, Häuser zu bauen. Die Beamten, die diese Entwicklungen genehmigen, „glauben offensichtlich, dass sie die Herausforderungen bewältigen können“, sagte Frau Asmus in einer Erklärung.

Die Bundesregierung legt Regeln für das Grundwasser fest, nicht jedoch dessen übermäßige Nutzung oder Erschöpfung, obwohl Experten sagen, dass der Kongress die verfassungsmäßige Befugnis dazu hat. Insgesamt ist die Zuständigkeit des Bundes für Wasser auf ein halbes Dutzend verschiedene Behörden verteilt.

Amerikas Ansatz zur Wasserregulierung sei „ein totales Durcheinander“, sagte Upmanu Lall, Direktor des Columbia Water Center an der Columbia University.

Auf Fragen zur Grundwasserentnahme wies das Weiße Haus darauf hin, dass das Infrastrukturgesetz von 2021 die Ausgaben für Wasserspeicher-, Recycling- und Entsalzungsprogramme erhöht, was den Grundwasserbedarf teilweise verringern könnte.

Ein Sprecher des Weißen Hauses, Angelo Fernández Hernández, wollte nicht sagen, welchen Standpunkt die Biden-Regierung dazu vertritt, ob die Bundesregierung die Grundwasserentnahme regulieren sollte.

Senator Ron Wyden, Demokrat aus Oregon, vertritt einen Staat, in dem die Grundwasserverarmung besonders schwerwiegend ist. Fast zwei Drittel der Überwachungsbrunnen in Oregon zeigen einen statistisch signifikanten Rückgang des Wasserspiegels seit 1980.

Herr Wyden ist außerdem Vorsitzender des Unterausschusses für Wasser und Energie, der für die Grundwasserbewirtschaftung zuständig ist. Als ihm die Ergebnisse der Times vorgelegt wurden, sagte er, die Bundesregierung müsse mit den Bundesstaaten zusammenarbeiten, um das zu bewältigen, was er „die Grundwasserkrise“ nannte.

Jeder Versuch, eine bundesstaatliche Aufsicht durchzusetzen, würde höchstwahrscheinlich auf den Widerstand von Agrargruppen stoßen. Die American Farm Bureau Federation, die Landwirte vertritt, sagte, dass Staaten am besten geeignet seien, Grundwasserprobleme anzugehen. Laut Courtney Briggs, der leitenden Direktorin für Regierungsangelegenheiten des Bundes, sollte die Aufgabe der Bundesregierung darin bestehen, Geld für Infrastrukturprojekte auszugeben und Landwirten bei der Finanzierung neuer Technologien zu helfen.

Übermäßiges Pumpen kann neben der Verringerung der Wasserversorgung auch andere Risiken mit sich bringen. Es kann auch Grundwasserleiter auf eine Weise verunreinigen, die das verbleibende Wasser unsicher oder ungenießbar macht.

Beispielsweise kann Überpumpen in Küstengebieten das „Eindringen von Salzwasser“, die Bewegung von Meerwasser in den Süßwassergrundwasserleiter, beschleunigen und es zunächst unappetitlich, dann ungesund machen.

Im Nordosten, in den mittelatlantischen Staaten, in Florida, an der Golfküste und in Kalifornien kommt es zum Eindringen von Salzwasser. „Es ist ziemlich weit verbreitet“, sagte Dr. Cline vom US Geological Survey.

Betrachten Sie Long Island in New York. Salzwasser dringt in Teile der Grundwasserleiter ein, die die drei Millionen Menschen, die östlich von Queens und Brooklyn leben, mit Trinkwasser versorgen. Laut Dan Dubois, einem Sprecher, musste die Wasserbehörde des Suffolk County das Pumpen an etwa 60 ihrer Brunnen oder 10 Prozent der Gesamtmenge einschränken.

Messung des Wasserstands eines Brunnens im Parowan Valley, Utah.

Loren Elliott für die New York Times

Das Bett des Arkansas River in Kansas ist aufgrund der übermäßigen Nutzung des Grundwassers ausgetrocknet.

Loren Elliott für die New York Times

Es ist eine Erinnerung daran, dass Amerika nur langsam die Lehren aus dem Überpumpen gezogen hat. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts zeigten Brunnen in Brooklyn und Queens Anzeichen von Salzwassereinbrüchen. Bis zur Jahrhundertmitte mussten einige dieser Brunnen stillgelegt werden.

In Norfolk (Virginia) und anderen Städten im ganzen Land ist das Grundwasser so gefährlich erschöpft, dass die Behörden nun unter großem Aufwand aufbereitetes Abwasser in den Grundwasserleiter pumpen, um zu verhindern, dass der Wasserspiegel sinkt.

Dann gibt es Arsen.

Arsen ist ein natürlich vorkommendes, krebserregendes Schwermetall und wird häufig in Ton, einer häufig vorkommenden Bodenart, eingeschlossen. Es kann jedoch in die Trinkwasserversorgung gelangen, wenn die Grundwasserleiter zu stark gepumpt werden, ein Phänomen, das Wissenschaftler in Ländern mit weniger entwickelter Wasserinfrastruktur, darunter Mexiko und Vietnam, dokumentiert haben.

Jetzt, da die Grundwasservorräte Amerikas erschöpft sind, tritt das Problem auch in den Vereinigten Staaten auf.

Im Jahr 2018 veröffentlichte Ryan Smith, damals Doktorand in Stanford, eine Arbeit, die einen Zusammenhang zwischen Grundwassererschöpfung und Arsenbelastung im San Joaquin Valley in Kalifornien aufzeigte. Er untersucht nun ähnliche Veränderungen im San Luis Valley in Colorado.

Laut Dr. Smith, heute Professor an der Colorado State University, steigt im Allgemeinen die Wahrscheinlichkeit einer Arsenkontamination, wenn Menschen tiefere Brunnen bohren. Und da die Grundwasservorräte in flacheren Gebieten erschöpft seien, bohren immer mehr Menschen tiefere Brunnen, sagte er.

Es gebe die Technologie, Arsen aus dem Trinkwasser herauszufiltern, sagte Dr. Smith. Dies sei jedoch mit Kosten für Familien mit niedrigem Einkommen verbunden, fügte er hinzu. Und es funktioniert nur, wenn die Menschen wissen, dass ihre Brunnen überhaupt verunreinigt wurden, was insbesondere für private Brunnenbesitzer ein Problem darstellen kann, die möglicherweise nicht wissen, was mit ihrem Wasser passiert ist.

Bill Keach/Utah Geological Survey

Die Auswirkungen der schwindenden Grundwasservorräte des Landes werden auch auf andere Weise sichtbar: Der Boden selbst bricht auseinander.

Im Südwesten Utahs, am Rande einer ansonsten schnell wachsenden Stadt namens Enoch, sind die Umrisse eines Viertels zu erkennen, das verschwunden zu sein scheint. Straßen und Gehwege schlängeln sich an Grundstücken vorbei, die einst als Häuser gedacht waren, auf denen heute nur noch Müllreste und hüfthohes Unkraut wachsen. Das ausgebrannte Fundament eines nie fertiggestellten Hauses markiert, was hätte sein können.

Nach Angaben des Arizona Geological Survey, einem Büro der University of Arizona, verfügt Arizona im Süden über 169 Meilen kartierte Erdspalten. Im Jahr 2007 tötete ein Riss ein Pferd, das in einen Spalt fiel und nicht befreit werden konnte.

Nach Angaben örtlicher Beamter hat das übermäßige Abpumpen von Grundwasser zusammen mit der Ölförderung dazu geführt, dass im Laufe der Jahrzehnte ein Teil des Landes um mehr als drei Meter abgesunken ist. In Florida führt Überpumpen manchmal zu Erdfällen.

Übermäßiges Pumpen verursachte 2010 dieses Erdloch in Florida.

Ann Tihansky/USGS

Ein Riss in Arizona, ebenfalls durch Grundwasserentnahme.

Joseph Cook/Arizona Geological Survey

Aber Enoch, mit einer Bevölkerung von etwa 8.000 Einwohnern, ist ein eklatantes Beispiel für den Niedergang.

Während des Immobilienbooms Mitte der 2000er Jahre begann ein Bauträger mit der Planung einer Wohnsiedlung und plante 800 Wohnungen. Das Projekt ging bankrott, ein Opfer der Immobilienkrise. Dann bemerkten die Stadtarbeiter etwas, das andere Bauträger davon abhielt, es noch einmal zu versuchen: einen ungewöhnlichen Riss in der Straße. Wie sich herausstellte, befand sich die Unterteilung auf einem Erdspalt.

Das Pumpen von Wasser kann dazu führen, dass die Erde über einem Grundwasserleiter absackt und der Raum, der durch das entnommene Wasser zurückbleibt, zusammenbricht. Sobald dieser Raum verloren geht, kann er kein Wasser mehr aufnehmen.

Dieser als Senkung bezeichnete Prozess findet im ganzen Land statt und ist nach Angaben des US Geological Survey zu mehr als 80 Prozent auf die Grundwassernutzung zurückzuführen. Nach Angaben der Behörde sind mehr als 47.000 Quadratmeilen Land und Wasserstraßen in den Vereinigten Staaten von Bodensenkungen betroffen.

Wenn das Land absinkt, werden Hausfundamente, Abwasserrohre und andere Bauwerke beschädigt. Aber zu den dramatischsten Folgen einer Bodensenkung gehört ein Riss. Wenn weicherer Boden nachgibt, bleibt manchmal ein angrenzendes Stück Boden stehen. Durch die daraus resultierende Bewegung wird die Erde auseinandergerissen.

„Wir saugen Wasser heraus und es verdichtet den Boden“, sagte Rob Dotson, Stadtverwalter von Enoch.

Rob Dotson, der Stadtverwalter von Enoch, in einem verlassenen Viertel.

Loren Elliott für die New York Times

Es ist schwierig, Risse vorherzusagen, bevor sie sich öffnen. Aber wenn sie einmal passieren, können sie nicht einfach ausgefüllt oder geschlossen werden. Stattdessen neigen sie dazu, sowohl breiter als auch länger zu werden.

Enochs neues Viertel musste aufgegeben werden. Und der Riss wurde inzwischen in einem anderen Viertel in der Nähe entdeckt, wo bereits Menschen leben.

Doch obwohl Enoch die Konsequenzen kannte, konnte er die Entnahme seines Grundwassers nicht stoppen, eine Entscheidung, weiter zu pumpen, die landesweit in Städten und auf landwirtschaftlichen Flächen wiederholt wird. Schließlich gibt es Ernten, die es zu erhalten gilt, und Gemeinschaften wie Enoch, die weiter wachsen.

„Die Leute kommen und kommen und kommen“, sagte Herr Dotson. Und diese Leute brauchen Wasser.

Rebecca Noble für die New York Times

Produziert von Claire O'Neill, Matt McCann und Umi Syam. Herausgegeben von Jesse Pesta und Douglas Alteen.

Methodik

Um über diese Geschichte zu berichten, erstellte The Times einen Datensatz des Grundwasserspiegels aus dem National Water Information System des US Geological Survey, dem USGS National Groundwater Monitoring Network und 28 Bundesstaaten und regionalen Behörden: Arizona Department of Water Resources, California Department of Water Resources, Colorado Division of Water Resources, Delaware Geological Survey, Southwest Florida Water Management District, St. Johns River Water Management District, South Florida Water Management District, Suwannee River Water Management District, Hawaii Department of Land and Natural Resources, Iowa Geological Survey, Idaho Department of Water Ressourcen, Illinois State Water Survey, Kansas Geological Survey, Kentucky Geological Survey, Minnesota Department of Natural Resources, Mississippi Department of Environmental Quality, Montana Bureau of Mines and Geology, North Dakota Department of Water Resources, University of Nebraska Conservation and Survey Division, Neu Mexico Bureau of Geology and Mineral Resources, Nevada Division of Water Resources, Oklahoma Water Resources Board, Oregon Water Resources Department, South Dakota Department of Agriculture and Natural Resources, Texas Water Development Board, Utah Geological Survey, Washington State Department of Ecology und Wyoming State Ingenieurbüro.

Zu den Daten der einzelnen Behörden können von Mitarbeitern durchgeführte Wasserstandsmessungen sowie zusätzliche Daten gehören, die von beitragenden Behörden, Forschern oder Privatfirmen übermittelt wurden. Staatliche Behörden geben an, Qualitätskontrollen durchzuführen, diese Kontrollen garantieren jedoch keine vollständige Genauigkeit. Die Daten wurden begrenzt, um stabile Grundwassermessbedingungen so genau wie möglich widerzuspiegeln. Doppelte Standorte, die in den USGS- und regionalen Datensätzen auftauchten, wurden basierend auf übereinstimmenden Standortnummern, sofern verfügbar, und durch übereinstimmende Kombinationen aus Breitengrad, Längengrad und Bohrlochtiefe entfernt.

Um die Daten zu analysieren, verwendete The Times Median-Regressionen von Theil-Sen und den Mann-Kendall-Test, eine Methode, die in diesem Wissenschaftsbereich von USGS und anderen verwendet wird, um signifikante Trends zu identifizieren und steigende und fallende Muster an jedem Standort abzuschätzen. Mann-Kendall kann die Signifikanz in einigen Fällen mit weniger Beobachtungen überschätzen. Bei der Trendanalyse wurden jährlich gemittelte Daten verwendet. Die Standorte beschränkten sich auf Standorte mit einer Beobachtungsdauer von mindestens 10 Jahren und mindestens einer Beobachtung innerhalb der ersten und letzten 5 Jahre. Die in der animierten Karte dargestellten Theil-Sen-Trends wurden jedes Jahr in 20-Jahres-Bereichen von den Endjahren 1940 bis 2022 berechnet. An jedem Standort gab es mindestens 10 Jahre mit Beobachtungen und mindestens eine Beobachtung im ersten und letzten Jahr 3 Jahre.

Für die Analyse von Rekordtiefstwerten wurden jährliche Durchschnittswerte auf der Grundlage von Messungen von Januar bis Mai verwendet, um Rekordhöchst- und -tiefstwerte zu berechnen, um die Auswirkungen großer Schwankungen während der Pumpsaison abzumildern. Es wurden nur Standorte einbezogen, an denen mindestens fünf Jahre lang Beobachtungen innerhalb des letzten Jahrzehnts und 15 Jahre lang Beobachtungen vor dem letzten Jahrzehnt stattgefunden haben.

Grundwasserleiterkartendaten der Vereinigten Staaten von GebreEgziabher, Jasechko und Perrone, Nature Communications (2022)

Produziert von Claire O'Neill, Matt McCann und Umi Syam. Herausgegeben von Jesse Pesta und Doug Alteen.