Geophysikalische Bewertung des Eindringens von Meerwasser in Apapa-Ajegunle, Küstengebiet von Lagos, Südwestnigeria

Warum Salz im verborgenen Wasser wichtig ist

Für Millionen Menschen in Küstenstädten ist unterirdisches Süßwasser die wichtigste Trinkwasserquelle. In Lagos, Nigerias größter Stadt, steht dieses verborgene Wasser unter dem Druck des Meeres. Wenn salziges Meerwasser in die unterirdischen Sandschichten eindringt, die Süßwasser speichern, können Brunnen rasch so salzig werden, dass das Wasser ungenießbar ist. Diese Studie untersucht das Gebiet unter dem geschäftigen Stadtteil Apapa–Ajegunle in Lagos, um herauszufinden, wie weit das Meer in das örtliche Grundwasser vorgedrungen ist und was das für die darauf angewiesenen Gemeinschaften bedeutet.

Eine überfüllte Küste mit begrenztem Frischwasser

Wie viele Küstenregionen weltweit drängt Lagos eine sehr große Bevölkerung auf einen schmalen Landstreifen entlang des Ozeans, von Lagunen und Wasserläufen. Obwohl die Region jährlich viel Regen erhält, sorgt das flache Gelände dafür, dass ein großer Teil des Niederschlags abläuft, statt tief ins Erdreich zu versickern. Daher sind Bewohner stark auf flache Brunnen angewiesen, die in Sandschichten unter der Stadt gebohrt werden. Unter gesunden Bedingungen schwimmt eine „Linse“ aus leichterem Süßwasser auf dem schwereren Meerwasser darunter. Wird das Grundwasser jedoch übermäßig gepumpt, steigt der Meeresspiegel oder nimmt die Verschmutzung zu, kann dieses empfindliche Gleichgewicht gestört werden, sodass salzhaltigeres Wasser unterirdisch ins Landesinnere vordringt.

Mit Elektrizität unter die Oberfläche blicken

Da die salzigen und süßen Zonen unsichtbar liegen, nutzten die Forschenden elektrische Methoden, um ohne Graben ins Erdinnere „zu sehen“. Sie führten 26 Vertikale Elektrische Widerstandsmessungen (VES) und 14 Elektrische Widerstandstomographie-(ERT-)Profile in Apapa–Ajegunle durch und stützten sich auf Gesteins- und Bodeninformationen aus 10 Bohrlöchern. Diese Verfahren leiten kleine elektrische Ströme in den Boden und messen, wie leicht sie fließen. Salzhaltiges Wasser leitet Strom sehr gut und zeigt sich als Zonen niedriger Widerstandswerte, während frischeres Wasser und trockener Sand dem Strom stärker widerstehen und als Zonen höherer Widerstände erscheinen. Durch die Kombination eindimensionaler und zweidimensionaler Messungen mit Kartierungssoftware rekonstruierten die Forschenden die Anordnung von salzigem und süßem Wasser in Tiefen bis etwa 40–60 Meter.

So weit ist das Meer vorgedrungen

Die elektrischen Abbildungen zeigten vier bis fünf deutlich unterscheidbare unterirdische Schichten mit Widerstandswerten von extrem niedrig (etwa 1 Ohm‑Meter) bis sehr hoch (über 50.000 Ohm‑Meter). In der Nähe der Oberfläche liegen dünne Schichten aus schluffigem Boden und Ton über dickeren Sandkörpern, die als Aquifere dienen. In vielen Teilen der südlichen, östlichen und westlichen Zonen – in Ufernähe zu Lagune, Wasserläufen und Kanal – sind die Sandschichten stark vom Meerwasser beeinflusst. Dort zeigt sich salzhaltiges Wasser als sehr niederohmige Zonen zwischen etwa 1 und 11 Ohm‑Metern, die manchmal von nur 1 Meter unter der Oberfläche bis in 40 Meter Tiefe reichen. Über oder neben diesen Taschen fanden die Forschenden brackige Zonen und frischere Sande, doch oft war das qualitativ gute Süßwasser von salzigeren Schichten „abgedeckt“, was es schwieriger und riskanter macht, es zu nutzen, ohne die beiden zu vermischen.

Messwerte in Karten übersetzen

Um von einzelnen Messpunkten zu einem Gesamtbild zu gelangen, verbanden die Forschenden die VES‑Profile zu dreidimensionalen Zaun‑Diagrammen und nutzten Kartierungssoftware, um „Iso‑Tiefen“‑ und „Iso‑Dicken“‑Karten zu erstellen. Diese zeigen, wie tief unter der Oberfläche die salinen und süßen Schichten liegen und wie dick sie über das Gebiet verteilt sind. Die Karten bestätigen, dass salzhaltiges Wasser entlang der Küstenränder und unter großen Teilen des bebauten Gebiets von Apapa–Ajegunle konzentriert ist, mit bevorzugten unterirdischen Fließwegen von Süd nach Nord. Im Gegensatz dazu erscheint der nördliche Teil des Untersuchungsgebiets im flachen Aquifer weitgehend frei von Salzeintritt und ist damit vielversprechender für eine sicherere Nutzung des Grundwassers – zumindest vorerst.

Grenzen, Risiken und nächste Schritte

Die Studie konzentrierte sich auf die oberflächennahen Aquiferschichten, sodass sie nicht bestätigen konnte, ob tiefere Sandkörper vom Meerwasser unberührt geblieben sind und als langfristige Reserven dienen könnten. Es wurden auch keine detaillierten zeitlichen Wasserqualitätsproben durchgeführt, die zeigen würden, wie sich die Salzgehalte mit den Jahreszeiten oder bei Überschwemmungen verändern. Dennoch zeigt die Arbeit, dass elektrische Methoden in Kombination mit Bohrlochprotokollen und modernen Kartierungswerkzeugen eine leistungsfähige Möglichkeit bieten, die Ausbreitung von Meerwasser unterirdisch zu verfolgen. Die Autorinnen und Autoren betonen, dass ohne sorgfältiges Management – Einschränkung der Fördermengen, Reduzierung der Verschmutzung und fortgesetzte geophysikalische Überwachung – salzhaltiges Wasser weiter ins Landesinnere vordringen und sowohl Haushaltsversorgungen als auch lokale Ökosysteme bedrohen könnte.

Was das für die Menschen in Lagos bedeutet

Kurz gesagt zeigt diese Forschung, dass ein Großteil des oberflächennahen Grundwassers unter Apapa–Ajegunle bereits vom Meer eingenommen wird, besonders in Ufernähe zu Lagunen und Wasserläufen. Süßwasser ist weiterhin vorhanden, vor allem weiter nördlich und in tieferen Sandschichten, doch es ist häufig von salzigerem Wasser überlagert oder umgeben. Das macht das Bohren von Brunnen komplizierter und erhöht das Risiko, dass unvorsichtiges Pumpen gutes Wasser unbrauchbar macht. Indem die Studie zeigt, wo die salinen und süßen Zonen derzeit liegen, liefert sie eine wissenschaftliche Grundlage für eine klügere Platzierung von Bohrlöchern, strengere Kontrollen der Grundwassernutzung und langfristige Planung zum Schutz einer der wichtigsten, aber verwundbarsten Ressourcen von Lagos: seiner verborgenen Süßwasserreserven.

Zitation: Oloruntola, M.O., Folorunso, A.F., Ojeyomi, B.A. et al. Geophysical assessment of seawater intrusion in Apapa-Ajegunle, coastal area of Lagos, Southwestern Nigeria. Sci Rep 16, 5498 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35120-5

Schlüsselwörter: Meerwassereinbruch, Grundwasser, Lagos Nigeria, elektrische Widerstandsmessung, Küstengrundwasserleiter