Bewertung der Grundwasserqualität in der Bouanane-Ebene mithilfe des Grundwasser-Verschmutzungsindex, des Nitratverschmutzungsindex und mikrobiologischer Indikatoren

Warum das verborgene Wasser unter unseren Füßen wichtig ist

In trockenen Regionen überleben viele Gemeinschaften dank Wasservorräten, die unsichtbar in Gestein und Sand unter der Erdoberfläche gespeichert sind. In der Bouanane-Ebene im Südosten Marokkos sind Haushalte, Landwirte und Vieh stark auf diese unterirdische Reserve angewiesen. Die hier beschriebene Studie verfolgte eine einfache, aber entscheidende Frage: Ist dieses Wasser jetzt trinkbar, und wie könnte es sich verändern, wenn klimatische Belastungen und menschliche Aktivitäten zunehmen?

Ein genauerer Blick in ein Wadi

Das Einzugsgebiet von Bouanane liegt in einer halb-ariden Ecke des marokkanischen Hohen Atlas, wo Winter kalt, Sommer heiß und Niederschläge spärlich und unregelmäßig sind. Zwei Hauptflüsse, gespeist von Quellen in den umliegenden Bergen, durchschneiden eine Landschaft aus schroffen Rücken, Oasen und verstreuten Feldern. Unter dieser Oberfläche liegt ein komplexer Stapel wasserführender Schichten aus Kalkstein, Sandstein und salzhaltigen Evaporitgesteinen wie Gips und Halit. Diese Gesteine lösen sich langsam, während Wasser hindurchströmt, und reichern das Wasser mit Mineralien an, die Geschmack und Qualität des aus Brunnen und Quellen geförderten Grundwassers prägen.

Wie das Wasser untersucht wurde

Um den Zustand dieser unterirdischen Ressource zu erfassen, entnahmen die Forschenden im April 2024 neun Grundwasserproben aus Brunnen, Quellen und unterirdischen Fließzonen. Vor Ort bestimmten sie grundlegende Eigenschaften wie Säuregrad, Temperatur, elektrische Leitfähigkeit und Gesamtgehalts gelöster Feststoffe. Im Labor analysierten sie die wichtigsten gelösten Bestandteile wie Calcium, Magnesium, Chlorid, Sulfat, Bikarbonat, Kalium und Nitrat. Außerdem prüften sie auf Hinweise auf fäkale Verunreinigung mit Standardtests für verschiedene Bakteriengruppen. Um über ein einfaches „bestanden/ungenügend“ gegenüber Richtwerten hinauszugehen, verwendete das Team mehrere kombinierte Indikatoren: einen Pollution Index of Groundwater (PIG), einen Nitrate Pollution Index (NPI) und ein für die menschliche Gesundheit häufig genutztes Risikomodell der US-Umweltschutzbehörde. Anschließend wurden alle Ergebnisse in ein Geoinformationssystem (GIS) eingetragen, um räumliche Unterschiede der Wasserqualität im Becken sichtbar zu machen.

Salziges Wasser, hartes Wasser und was das bedeutet

Die chemischen Ergebnisse zeichnen ein klares Bild. Das Wasser ist überwiegend neutral im Säuregrad und bewegt sich innerhalb internationaler Trinkwassernormen. Viele Proben weisen jedoch sehr hohe Gehalte gelöster Mineralien auf. Elektrische Leitfähigkeit, Gesamtgehalts gelöster Feststoffe und Härte überschreiten häufig die Richtwerte, insbesondere stromabwärts, sodass das Wasser sowohl salzig als auch sehr hart ist. Calcium, Magnesium, Chlorid, Sulfat und Bikarbonat dominieren die Zusammensetzung, was auf intensive Wechselwirkungen mit Karbonat- und Evaporitgesteinen entlang des Fließwegs hindeutet. Im Gegensatz dazu sind Nitratwerte überall niedrig und weit unter den Schwellenwerten, die mit Gesundheitsproblemen wie dem „Blue-Baby“-Syndrom in Verbindung gebracht werden. Kombiniert man alle chemischen Informationen im PIG-Score, so fallen fast die Hälfte der Probenpunkte in die Klasse „sehr stark verschmutzt“ — diese „Verschmutzung“ ist jedoch größtenteils auf natürliche Mineralsättigung zurückzuführen und nicht primär auf Düngemittel oder Abwasser.

Keime, Gesundheitsrisiken und wer am stärksten exponiert ist

Die biologischen Tests lieferten eine andere Perspektive. Klassische fäkale Indikatoren wie Koliforme und Escherichia coli fehlten in allen Proben, was gute Nachrichten für jüngere Kontaminationen sind. Dennoch trat Staphylococcus aureus, ein Bakterium, das mit verschiedenen Infektionen in Verbindung gebracht wird, an etwa einem von fünf Standorten auf und deutet auf lokale sanitary Probleme wie undichte Sickergruben oder unzureichend geschützte Brunnen hin. Ausgehend von den gemessenen Nitratwerten schätzte das Team dann langfristige Gesundheitsrisiken für Erwachsene und Kinder durch trinken und Hautkontakt. Alle Hazard-Index-Werte lagen deutlich unter der besorgniserregenden Schwelle, was bedeutet, dass Nitrat im aktuellen Grundwasser nur ein geringes nicht-krebserregendes Gesundheitsrisiko darstellt, selbst für Kinder, die im Verhältnis zu ihrem Körpergewicht mehr Wasser aufnehmen.

Natürliche Kräfte, menschliche Spuren und der weitere Weg

In der Gesamtschau kommt die Studie zu dem Schluss, dass das Grundwasser im Bouanane-Becken vor allem durch natürliche Gestein–Wasser-Wechselwirkungen geprägt ist, die Salzgehalt und Härte erhöhen, während menschliche Einflüsse auf Nitrat bislang gering bleiben. Gleichwohl zeigen die gelegentliche Nachweisbarkeit schädlicher Bakterien und das Vorkommen stark mineralisierten Wassers in einigen Brunnen, dass die Qualität uneinheitlich und verletzlich sein kann. Die Autoren argumentieren, dass ihr kombiniertes Werkzeugset — chemische Indizes, Gesundheitsrisikoberechnungen, statistische Analysen und Kartierung — einen leistungsfähigen, wiederholbaren Weg bietet, diese verborgene Ressource zu verfolgen. Für die lokalen Gemeinschaften lautet die Botschaft zweifach: Das Grundwasser ist derzeit im Hinblick auf Nitrat überwiegend sicher, kann aber sehr hart und salzhaltig sein, und einige Brunnen weisen sanitäre Schwächen auf. Um diese Lebensader in einem sich erwärmenden und austrocknenden Klima zu schützen, sind bessere Abwasserbehandlung, vorsichtige Landnutzung und regelmäßige Überwachung erforderlich, damit das Wasser unter der Bouanane-Ebene in den kommenden Jahren eine verlässliche Lebensquelle bleibt.

Zitation: Nouayti, A., Mansour, A.E., Nouayti, H. et al. Evaluation of groundwater quality in the bouanane plain using the groundwater pollution index, nitrate pollution index, and microbiological indicators. Sci Rep 16, 13937 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44619-w

Schlüsselwörter: Grundwasserqualität, halb-arides Marokko, Nitratverschmutzung, Trinkwassersicherheit, Salzgehalt des Aquifers