Eine am 14. September 2026 online veröffentlichte Studie wertet GRACE- und GRACE-FO-Satellitendaten aus und findet in 40 Regionen signifikante Zusammenhänge zwischen Veränderungen des terrestrischen Wasserspeichers und menschlicher Land- oder Wassernutzung. Untersucht wurde der Wasserspeicher an der Erdoberfläche und im Untergrund – nicht der Grundwasserstand einzelner Brunnen. Die Studie in PNAS berichtet sowohl über Speicherverluste als auch über Zuwächse.
Was GRACE und GRACE-FO messen
Der terrestrische Wasserspeicher (TWS, englisch terrestrial water storage) umfasst Wasser im Boden und Gestein ebenso wie Wasser an der Landoberfläche. Dazu zählen also mehr als Grundwasservorräte. Die Daten stammen aus den NASA-Missionen GRACE und GRACE Follow-On (GRACE-FO). Die Forschenden analysierten globale, nichtpolare TWS-Trends von April 2002 bis November 2025.
Die Satelliten liefern keine Messwerte von einzelnen Brunnen. Stattdessen werteten die Forschenden Veränderungen der Entfernungsgeschwindigkeit zwischen den Satelliten aus und leiteten daraus mithilfe des Erdschwerefelds Veränderungen der Wassermasse ab. Die räumliche Auflösung der Trends liegt laut Studie bei rund 12.500 km² – fünf- bis zehnmal feiner als bei herkömmlichen monatlichen Mascon-Karten. Solche Karten fassen Massenänderungen in größeren Flächen zusammen.
Zur Einordnung des Begriffs Grundwasser: Es macht nach Angaben des U.S. Geological Survey etwa 30,1 % des Süßwassers der Erde aus, aber rund 0,76 % ihrer gesamten Wassermenge. Diese Anteile beschreiben den weltweiten Wasservorrat, nicht dessen Veränderungsrate. (U.S. Geological Survey)
40 von 94 Regionen mit signifikanten TWS-Trends
Von 94 Regionen mit signifikanten Trends im terrestrischen Wasserspeicher wählten die Forschenden 40 aus, in denen die Trends statistisch signifikant mit menschlichen Einflussfaktoren verbunden waren. Dazu gehörten bewässerte Flächen mit Grund- oder Oberflächenwasser, Regenfeldbau, Entwaldung und das Aufstauen von Wasser in Stauseen. Über diese 40 Regionen summierten sich die TWS-Verluste auf 3.122 Gigatonnen; zugleich verzeichnete die Studie Zuwächse von 2.432 Gigatonnen.
Die regionalen Werte machen die Größenordnung greifbar: Für Nordindien beziffert die Studie den TWS-Trend auf −32,4 ± 4,0 Gigatonnen pro Jahr. Im Nahen Osten und in Nordafrika lag die geschätzte Abnahme bei −42,0 ± 7,7 Gigatonnen pro Jahr. Für das Brasilianische Hochland weist sie einen Rückgang von 24,3 ± 2,5 Gigatonnen pro Jahr aus. Das sind Trends des gesamten terrestrischen Wasserspeichers, keine direkten Messungen des Grundwassers allein. Die ausgewiesenen regionalen Schätzungen hatten im Mittel eine Unsicherheit von ±28 % ihrer Trendgröße.
Drei Prozentwerte, zwei Vergleichsmaßstäbe
Die Prozentangaben der Studie beziehen sich auf unterschiedliche Vergleiche. Sie lassen sich deshalb nicht zu einer einzigen Aussage über die Größe der Wasserverluste zusammenziehen.
| Vergleich | Ergebnis der Studie | Bezugsgröße |
| Trendstärken im Mittel | 33 % höher | Herkömmliche Regression monatlicher Mascon-Daten |
| Sieben Regionen unter 100.000 km² | 52 % höher | Herkömmliche Regression monatlicher Mascon-Daten |
| TWS-Rückgänge im Zusammenhang mit Grundwasserentnahme | Frühere Schätzungen lagen im Mittel 45 % niedriger | Zuvor veröffentlichte Schätzungen dieser TWS-Rückgänge |
Die ersten beiden Werte vergleichen die Trendstärken des verfeinerten Ansatzes mit herkömmlichen monatlichen Mascon-Auswertungen. Der Wert von 45 % bezieht sich dagegen auf frühere veröffentlichte Schätzungen von TWS-Rückgängen, die mit Grundwasserentnahme verbunden waren.
Was sich aus den Zusammenhängen ableiten lässt
Die Studie berichtet, dass menschliche Einflussfaktoren die räumliche Verteilung der TWS-Trends auf allen nichtpolaren Kontinenten außer Australien signifikant mitprägten. Das bedeutet nicht, dass jeder Trend dort ausschließlich vom Menschen verursacht wurde. Neben menschlicher Land- und Wassernutzung berücksichtigte die Analyse auch Klimafaktoren wie Niederschlag, Veränderungen des Dampfdruckdefizits und den Verlust von Gletschermasse.
Die regionalen statistischen Zusammenhänge erfassen zudem nicht zwangsläufig alle überregionalen Wasserbewegungen. Die Forschenden nennen unter anderem Staudämme flussaufwärts, Wasserumleitungen, miteinander verbundene Aquifere und Wechselwirkungen zwischen Land und Atmosphäre als mögliche Faktoren, die lokale Auswertungen nicht vollständig abbilden.
