Geologische und klimatische Einflüsse auf natürliche Radioaktivität im Trinkwasser und ihre gesundheitlichen Auswirkungen: Eine Studie der Städte Dessie und Kombolcha, Äthiopien

Warum das Wasser unter unseren Füßen wichtig ist

Für viele Gemeinden hängt die Sicherheit eines Glases Leitungswasser von Kräften ab, die tief unter der Erde und hoch am Himmel wirken. Diese Studie untersucht zwei schnell wachsende Städte im Norden Äthiopiens – Dessie und Kombolcha – um zu verstehen, wie lokale Gesteine und veränderte Witterungsmuster gemeinsam die natürliche Radioaktivität im Trinkwasser erhöhen. Indem sie verfolgen, woher winzige radioaktive Elemente stammen, wie Regen und Boden sie transportieren und was das für die langfristige Gesundheit bedeutet, liefert die Forschung Erkenntnisse für andere Hochlandregionen weltweit, die auf Quellen, Brunnen und Flüsse angewiesen sind.

Gesteine, die das Wasser still versorgen

Unter Dessie und Kombolcha liegen mächtige Schichten aus alten Lavaflüssen und feinkörnigem Mergel. Diese Gesteine enthalten natürlicherweise Uran, Thorium und radioaktives Kalium-40. Im Laufe der Zeit löst Wasser, das durch Risse und Poren fließt, diese Elemente langsam und transportiert sie in unterirdische Aquifere, Hangquellen und nahegelegene Flüsse. Das Team stellte fest, dass die lokale Geologie als stetige Quelle natürlicher Radioaktivität wirkt, besonders dort, wo sedimentäre Mergel und bestimmte vulkanische Schichten in der Nähe von Wasserquellen freigelegt sind.

Regen, Boden und Flussströmung als verborgene Transportmittel

Geologie allein erklärt das Kontaminationsmuster nicht. Die Städte liegen entlang einer Talfahrt: Das hoch gelegene Dessie entwässert über den Borkena-Fluss in das tiefer gelegene Kombolcha. Mithilfe von Klimadaten der NASA zeigten die Forschenden, dass starker Niederschlag, feuchte Luft und dauerhaft feuchte Böden das Wandern radioaktiver Atome erleichtern. Regenwasser sickert durch den Boden, nimmt Uran und Thorium aus dem Gestein auf und gelangt in Quellen und Bäche. Während das Wasser talwärts fließt, werden diese gelösten Elemente und feinen Mineralpartikel schrittweise in tiefere Lagen transportiert. Messungen entlang des Flusses und in Brunnen bestätigen, dass dieser Abwärts-Transport die Radioaktivität in Kombolcha stärker konzentriert als in Dessie.

Unsichtbare Strahlen im alltäglichen Wasser messen

Um dieses Bild in Zahlen zu fassen, sammelten die Wissenschaftler über ein volles Jahr Wasserproben aus Grundwasserbrunnen, Hangquellen und Flüssen in beiden Städten. Sie verwendeten einen empfindlichen Gammastrahlendetektor – ähnlich in der Funktionsweise wie Geräte der medizinischen Bildgebung – um die schwache Strahlung zu zählen, die von Uran-238, Thorium-232 und Kalium-40 in jedem Liter Wasser ausgeht. Die Mehrzahl der Proben wies Uranwerte über den internationalen Richtwerten für Trinkwasser auf, während Thorium um seinen empfohlenen Grenzwert schwankte oder leicht darüber lag. Kalium-40 war ebenfalls in hohen Konzentrationen vorhanden, besonders in Grund- und Quellwasser, gilt aber als weniger bedenklich, weil Kalium im Körper streng reguliert wird.

Wo das Risiko am höchsten ist

Das Team rechnete diese Radioaktivitätsmessungen in geschätzte jährliche Strahlendosen für Personen um, die das lokale Wasser täglich trinken. In vielen Brunnen und Quellen überstiegen die berechneten Dosen die üblicherweise verwendete Sicherheitsgrenze von 1 Millisievert pro Jahr. Manche Quellstandorte in Dessie und eine Messstelle in Kombolcha lieferten mehrere Male diesen Wert, hauptsächlich aufgrund erhöhten Urangehalts. Fließendes Flusswasser wies tendenziell höhere Konzentrationen auf als unterirdische Quellen, und Proben aus dem gemeinsamen Borkena-Fluss zeigten durchgängig eine größere Radioaktivität in Kombolcha als stromaufwärts in Dessie, was mit dem talwärts gerichteten Fluss von Wasser und gelösten Mineralien übereinstimmt.

Was das für die Gemeinden bedeutet

Die Studie kommt zu dem Schluss, dass die Sicherheit des Trinkwassers in diesen äthiopischen Hochebenenstädten durch ein Zusammenspiel von Gestein und Klima bestimmt wird. Uran- und thoriumreiche Formationen liefern die Quelle, während Regen, feuchte Böden und Flussströmung das Material bewegen und konzentrieren, vor allem in Richtung tiefer gelegener Siedlungen. Da die resultierenden Strahlendosen an mehreren Standorten globale Empfehlungen überschreiten, warnen die Autorinnen und Autoren vor möglichen langfristigen gesundheitlichen Folgen wie Nierenschäden und erhöhtem Krebsrisiko. Sie empfehlen fortlaufende Überwachung, verbesserte Wasseraufbereitung und Planungen, die nicht nur berücksichtigen, wo radioaktive Gesteine vorkommen, sondern auch, wie Stürme, Oberflächenabfluss und Flüsse deren Inhaltsstoffe über die Zeit umverteilen.

Zitation: Geremew, H., Mekonnen, Y. & Admasu, A. Geological and climatic influences on natural radioactivity in drinking water and their health impacts: a study of Dessie and Kombolcha towns, Ethiopia. Sci Rep 16, 13737 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43834-9

Schlüsselwörter: Sicherheit von Trinkwasser, natürliche Radioaktivität, Uran im Grundwasser, Äthiopisches Hochland, Umweltgesundheit