Die Erdkruste lässt sich in zwei Hauptzonen einteilen: die ungesättigte Zone, die etwas Wasser enthält, aber Platz für mehr bietet, und die phreatische Zone, in der alle Gesteine und Böden vollständig umgeben und mit Wasser gefüllt sind. Der Grundwasserspiegel ist der Punkt zwischen den beiden Zonen, an dem der Boden vollständig gesättigt ist. Sie bildet die Obergrenze der Grundwasservorkommen und kann aufgrund einer Reihe von Faktoren steigen und fallen. Die Menschen erreichen ihn oft mit Brunnen, da es unter der Erde über 20-mal mehr Süßwasser gibt als auf der Erdoberfläche.
Form und Lage
Die Leute denken oft an den Grundwasserspiegel als flache Linie, die die beiden unterirdischen Zonen trennt, aber das ist nicht der Fall. Sie schwankt im Allgemeinen innerhalb der Landschaft, geht an einigen Stellen näher an die Oberfläche und an anderen tiefer. Die Form kann auch durch das umgebende Gestein oder durch menschliche Aktivitäten bestimmt werden. Zum Beispiel könnte ein großer Brocken undurchlässigen Gesteins ihn umlenken und höher oder niedriger machen, oder der Mensch könnte beim Zugang zu einer nutzbaren Grundwasserlagerstätte, einem sogenannten Aquifer, einen Zusammenbruch von Gestein und Boden auslösen und seine Form verändern.
Entwicklung
Zur Bildung des Grundwasserspiegels tragen eine Reihe von Faktoren bei. Jedes Mal, wenn es zum Beispiel regnet, rieselt das Wasser durch die Bodenschichten und erhöht den Pegel. Der Abfluss von Seen, Flüssen und Bächen trägt ebenfalls dazu bei, ebenso wie geschmolzener Schnee. Das Gestein um den Grundwasserspiegel muss porös sein, damit es mit Wasser gesättigt werden kann. Undurchlässiges Gestein, wie Granit oder Basalt, kann kein Wasser aufnehmen, obwohl Grundwasserleiter oft von Ablagerungen undurchlässigen Gesteins umgeben sind, die das Wasser darin eingeschlossen halten. Wenn ein Grundwasserleiter vollständig von einer Hülle aus undurchlässigem Gestein umgeben ist, kann er unter Druck geraten. In diesem Fall schießt er an die Erdoberfläche, wenn er mit einem Brunnen angezapft wird.
Zugang bekommen
Es ist normalerweise notwendig, Pumpbrunnen zu graben, um den Grundwasserspiegel zu erreichen und Wasser an die Oberfläche zu ziehen. Der Standort eines Brunnens ist wichtig, da er sich an einem Ort befinden muss, an dem der Tisch nahe an der Oberfläche liegt und unterirdische Lagerstätten vorhanden sind. In einigen Fällen kann eine starke Änderung der Geographie dazu führen, dass die Oberseite des Bodens mit der Wasserlinie übereinstimmt, was eine natürliche Quelle bildet.
Faktoren, die den Wasserstand beeinflussen
Der Pegel eines Grundwasserspiegels kann je nach Umweltbedingungen wie saisonaler Trockenheit und Gezeitenwechsel sowie der Nutzung durch den Menschen erheblich schwanken. Eine Durststrecke zum Beispiel kann dazu führen, dass sie deutlich sinkt. An manchen Orten sind saisonale Schwankungen häufig genug, um mit einer gewissen Genauigkeit vorhergesagt werden zu können. Der Wasserstand in der Nähe von Ozeanen ändert sich manchmal täglich mit den Gezeiten, wird bei Flut höher und bei Ebbe niedriger.
Menschen ändern manchmal den Wasserstand absichtlich, normalerweise für industrielle Zwecke. Wenn sich beispielsweise eine Erzlagerstätte unterhalb des Grundwasserspiegels befindet, kann ein Bergbauunternehmen Brunnen oder Pumpen installieren, um das Wasser zu entfernen, um zum Erz zu gelangen. Nach Abschluss des Projekts lässt man das Wasser in der Regel wieder in das Gebiet zurückfließen, wodurch das Niveau wieder angehoben wird.
Bedrohungen
Die Hauptbedrohungen für den Grundwasserspiegel sind Verschmutzung und Übernutzung. Obwohl es lange dauert, bis Schadstoffe herausgefiltert werden, ist es sehr schwierig, sie zu entfernen, sobald sie dort sind. Häufige Schadstoffe sind Abwässer aus Produktionsanlagen und landwirtschaftlichen Großprojekten, undichte Abwasserrohre und Auswaschungen aus Deponien. Ein weiteres häufiges Problem ist der übermäßige Wasserverbrauch, beispielsweise wenn eine Bevölkerung plötzlich anwächst und mehr Wasser benötigt als zuvor. Diese Art der Erschöpfung ist besonders in Gebieten verbreitet, in denen Wasser für die industrielle Produktion verwendet wird.