In einer neuen Studie der University of Arizona wurde untersucht, wie menschliche Aktivitäten die tiefen Unterschichten der Erde beeinflussen, eine Region, die sich hunderte Meter bis mehrere Kilometer unter der Erdoberfläche erstreckt. Diese Forschungsergebnisse, die in der Zeitschrift Earth’s Future veröffentlicht wurden, zeigen auf, wie menschliches Handeln die natürlichen Flüssigkeitsbewegungen im Untergrund verändert und was dies für die Umwelt bedeutet.
Menschliche Eingriffe in natürliche Kreisläufe
Die Studie vergleicht die Raten der Flüssigkeitsproduktion durch Öl- und Gasförderung mit der natürlichen Zirkulation von Wasser und zeigt, dass der menschliche Einfluss auf die Zirkulation von Flüssigkeiten im Untergrund erheblich ist. Jennifer McIntosh, Professorin am Department of Hydrology and Atmospheric Sciences der University of Arizona und leitende Autorin der Studie, betont die Bedeutung dieser Forschung: „Der tiefe Untergrund ist für die meisten Menschen aus den Augen, aus dem Sinn, und es war uns wichtig, diesen vorgeschlagenen Aktivitäten, insbesondere im Hinblick auf unsere Umweltauswirkungen, einen Kontext zu geben.“
Zukünftige Strategien und ihre Folgen
In der Zukunft wird erwartet, dass diese vom Menschen induzierten Flüssigkeitsflüsse durch Strategien, die als Lösungen für den Klimawandel vorgeschlagen werden, zunehmen. Dazu gehören geologische Kohlenstoffsequestrierung, die das Speichern von atmosphärischem Kohlendioxid in unterirdischen porösen Gesteinen umfasst, geothermische Energiegewinnung, die das Zirkulieren von Wasser durch heiße Gesteine zur Stromerzeugung beinhaltet, und die Lithiumgewinnung aus unterirdischen mineralreichen Solequellen für den Antrieb von Elektrofahrzeugen.
Die Rolle von Wasser in der Tiefsee
Bei der Öl- und Gasförderung wird immer eine gewisse Menge an Wasser, typischerweise salzhaltig, aus dem tiefen Untergrund gewonnen. Dieses unterirdische Wasser ist oft Millionen Jahre alt und erhält seine Salinität entweder durch Verdunstung von uraltem Meerwasser oder durch Reaktion mit Gesteinen und Mineralien. Für eine effizientere Ölförderung wird zusätzliches Wasser aus oberflächennahen Quellen hinzugefügt, um das Volumen des entnommenen Öls zu ersetzen und den Reservoirdruck aufrechtzuerhalten. Das gemischte Salzwasser wird dann wieder in den Untergrund injiziert.
Auswirkungen auf mikrobielle Lebensräume
Die Studie zeigt auch, dass menschliche Aktivitäten nicht nur die Flüssigkeiten im tiefen Untergrund, sondern auch die dort lebenden Mikroben beeinflussen können. Wenn sich Flüssigkeiten bewegen, können mikrobielle Umgebungen durch Veränderungen in der Wasserchemie oder durch das Eindringen neuer mikrobieller Gemeinschaften von der Erdoberfläche in den Untergrund verändert werden.
Jennifer McIntosh merkt an: „Wir müssen den tiefen Untergrund als Teil der Lösung für die Klimakrise nutzen. Doch wir wissen mehr über die Oberfläche des Mars als über Wasser, Gesteine und Leben tief unter unseren Füßen.“
Diese Forschung hebt die Notwendigkeit hervor, die tiefen Unterschichten der Erde weiter zu erforschen und die menschlichen Einflüsse auf diese zu verstehen, um sowohl die Umwelt als auch die zukünftigen Generationen zu schützen. Sie fordert eine verantwortungsvolle Handhabung des Untergrunds, um eine nachhaltige Zukunft und eine grüne Transition zu gewährleisten.
Reference:
- Grant Ferguson, Lydia R. Bailey, Ji‐Hyun Kim, Magdalena R. Osburn, Peter W. Reiners, Henrik Drake, Bradley S. Stevenson, Jennifer C. McIntosh. Acceleration of Deep Subsurface Fluid Fluxes in the Anthropocene. Earth’s Future, 2024; 12 (4) DOI: 10.1029/2024EF004496