Wie neue Weltraumtechniken das geopolitische Gleichgewicht des Grundwassers ändern können

Fallstudien in Kenia und dem Irak

Von Alain Gachet

Alain Gachet ist Bergbauingenieur. Er hat mehr als 20 Jahre in der Ölbranche gearbeitet, bevor er zum weltführenden Wasserexperten wurde. Er ist der Erfinder von Watex (Wasser-Exploration), ein System, mit dem sich mit Hilfe von Satelliten-Radarbildern unterirdische Wasservorkommen auffinden lassen. Das hat ihm den Spitznamen „Wünschelrutengänger unserer Zeit“ eingebracht. Er ist Vorsitzender von Radar Technologies International in Frankreich, und hielt bei der Berliner Konferenz des Schiller-Instituts den folgenden Vortrag, der für den Abdruck aus dem Englischen übersetzt wurde.

Ich befasse mich nicht mit politischen Fragen; ich bin einfach Wissenschaftler. Ich möchte Ihnen eine etwas merkwürdige Geschichte erzählen, aber eine wahre Geschichte, die ich erlebt habe. Sie begann vor fast 15 Jahren.

Wie Sie wissen, haben heute 1,1 Mrd. Menschen keinen Zugang zu sauberem Wasser, und bis 2050 werden 5,3 Mrd. Menschen, das sind zwei Drittel der Weltbevölkerung, in Gebieten mit großem Wassermangel leben.

Grafiken: RTI

Abb. 1: Der Ackerbau und die industrielle Revolution führten zu einem starken Anstieg der Weltbevölkerung [oben].

Abb. 2: Größenvergleich des bisher verbrauchten Wassers mit den vorhandenen Grundwasserreserven im Verhältnis zur Erdkugel [rechts].

Abb. 3: Radarbild eines Teils der libyschen Wüste.

Abb. 4: Im gleichen Radarbild sichtbare Wasseraustritte aus dem Great-Man-Made-River-Projekt in Libyen.

Man hört ständig vom Klimawandel, aber ist das wirklich etwas Neues? Seine Folgen kann man heute deutlich spüren. Sämtliche Grundwasserspiegel auf der Welt gehen immer weiter zurück, und gleichzeitig wächst die Bevölkerung dramatisch an. Klimawandel und Bevölkerungswachstum bedeuten somit steigenden Wasserbedarf und sinkende Wasserversorgung.

Eine solche Lage hat die Menschheit zuvor noch nie erlebt. Anfangs, etwa 10.000 Jahre v. Chr. bestand die Menschheit aus etwa 5 Mio. Personen, und nach der Einführung des Ackerbaus um die Zeit von Jesus Christus wuchs sie auf 250 Mio. an. Dann, am Ende des 19. Jahrhunderts, gab es einen plötzlichen Anstieg, der in der Menschheitsgeschichte ohne Beispiel ist (Abbildung 1). Wie gehen wir damit um?

Das ist typisch für die Art Paradox, das durch einen Paradigmenwechsel ausgelöst wird, wofür sich das Schiller-Institut bekanntermaßen einsetzt. Vor allem müssen wir erkennen, daß es in der menschlichen Evolution immer entscheidend war, Schwierigkeiten in Chancen zu verwandeln. Doch wir sind in einer glücklichen Lage, denn aufgrund von NASA-Daten von Erdbeobachtungssatelliten während der letzten 30 Jahre hat man festgestellt, daß sämtliches vom Menschen verbrauchtes Wasser lediglich eine kleine Blase ist (Abbildung 2).

Die Menschheit hat sich anfangs vor allem an Seen und Flüssen entwickelt, doch der größte Teil des Süßwassers befindet sich unter der Erdoberfläche, 33 mal mehr als das gesamte Wasser, das wir bisher verbraucht haben. Das bedeutet einen großen Glücksfall für die zukünftige Menschheit. Das ist das Wasser für die Zukunft.

Aber die große Herausforderung ist, wo und wie man es findet.

Ich komme eigentlich aus der Ölindustrie. Ich hatte nie etwas mit Wasser zu tun. Und wie Sie wissen, wird Wasser nicht an der Börse geführt; Wasser hat keinen Wert, außer wenn man verdurstet... aber dann ist es zu spät.

2001 arbeitete ich an einem Ölexplorationsprojekt von Shell in der libyschen Wüste, als ich auf einem Radarbild, das aus 800 km Höhe aufgenommen wurde, ein großes Wasserleck an einer großen Pipeline - dem Great-Man-Made-River, den Gaddafi vor mehreren Jahren bauen ließ - entdeckte (Abbildung 3). Es war also in gewisser Weise reiner Zufall, daß ich im Rahmen meiner Ölexplorationsarbeit auf dieses Bild stieß.

Dadurch kam ich auf die Idee, ob es nicht möglich wäre, mit Hilfe von Radar unterirdisches Wasser zu finden. Um das zu erreichen, mußte ich eine Möglichkeit finden, die Signale der Details auf der Oberfläche herauszufiltern und nur jene abzubilden, die die Bodenfeuchtigkeit im Untergrund darstellen. Das war die eigentliche Herausforderung. Es bedeutete, Bilder aus dem Weltraum, aus der Geophysik, aus der Geologie und allem, was von der Erde bekannt ist, zu kombinieren und dann mit einem besonderen mathematischen Algorithmus die Unebenheitseffekte zu eliminieren, um nur die Feuchtigkeitssignale zu behalten, die auf eine tiefer liegende Wasserader schließen lassen.

Bild & Grafiken: RTI

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Abb. 5 und 6: Zwei Karten der gleichen Region von Darfur. Links sind die Unebenheiten auf der Erdoberfläche zu sehen, rechts die Wasserreserven tief im Boden.

Abb. 7: Als Wasserexperte ist man Gefahren ausgesetzt. Alain Gachet (in der Mitte mit den weißen Haaren) wurde von den UN-Friedenstruppen beschützt [unten].

Wasser in Darfur finden

Ich verwendete darauf zwei Jahre intensiver Arbeit, und als der Algorithmus entwickelt war, brach zwei Monate später die Darfur-Krise aus. Das war im Februar 2004. Ich erhielt einen Anruf vom UN-Flüchtlingshilfswerk (UNHCR) in Genf, denn man wußte dort von der Arbeit, die ich machte. Man sagte mir: „Alain, es sind derzeit 250.000 Menschen auf der Flucht aus dem Sudan, und wir versuchen, sie in Lagern unterzubringen. Wir müssen Millionen von Dollar ausgeben, um mit Tankwagen Wasser zu den Flüchtlingen zu bringen. Kannst Du uns helfen, Wasser zu finden?“ Ich antwortete: „Ich weiß nicht. Ich habe damit keine Erfahrung; ich habe gerade eben dieses System entwickelt. Aber in dieser Situation ist keine Zeit zu verlieren. Wir müssen es versuchen.“

Hier sehen Sie ein allgemein zugängliches Radarbild des ganzen Sudan (Abbildung 5). Die Provinz Darfur im Westen ist eine Gegend von nahezu 200.000 km², wo damals 3 Mio. Vertriebene in Lagern untergebracht waren. Was konnten wir tun, um ihnen zu helfen?

Mit meinem System konnte ich nun zwischen beiden Bildern der gleichen Zone hin und herspringen, wobei man rechts (Abbildung 6) mit Hilfe des Algorithmus-Filters sieht, daß sich in 20 m Tiefe ein breit verzweigtes Netz unterirdischer Flüsse befindet. Die hellen Stellen bedeuten, daß dort tatsächlich Feuchtigkeit ist, und die Feuchtigkeit läßt auf ein großes unterirdisches Wassersystem schließen.

Wie kann man also diese Menschen verdursten lassen, wenn man so hoffnungsvolle Dinge sieht? Aber der Beweis vor Ort stand noch aus. Und wenn man dann vor Ort ankommt, ändert sich das eigene Leben völlig. Man wird selbst zum Flüchtling. Es gibt keinen Schutz, und man ist allen möglichen Gefahren ausgesetzt. Ich würde sagen, man befindet sich in einer völlig anderen Umgebung. Natürlich lauern ständig überall Gefahren. Ich wurde von den UN-Friedenstruppen beschützt, und für nur einen Kerl wie mich mußte eine ganze Armada aufgeboten werden (Abbildung 7).

Letztlich wurden in zwei Jahren 1700 Brunnen gebohrt. Wir hatten eine Erfolgsquote, die von 33% auf 98% hochsprang - genug Wasser, um nicht nur 3 Mio. Menschen, sondern 33 Mio. Menschen zu versorgen. Obendrein sparten wir eine halbe Milliarde Dollar für den Wassertransport.

Ich muß Ihnen sagen, daß dies das Ergebnis eines Traums war. Als ich das Wasserleck in Libyen sah, sagte ich zu mir: „Wenn man das Problem lösen kann, sämtliche Oberflächensignale zu entfernen und nur die Feuchtigkeitseffekte aufzufangen, würde man einen Vorhang zerreißen; man tritt durch eine Art Tor und entdeckt eine neue Welt auf der anderen Seite.“

Grafiken: RTI

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Abb. 8: Radarbild der Region Turkana. Überall Trockenheit.

Abb. 9: Gefiltertes Bild der Turkana mit mehreren schwarzen Löchern sichtbar [unten].

Abb. 10: Unerwartete tiefe Wasservorkommen wurden am Rande von Uganda, in Südsudan und Äthiopien entdeckt [oben].

Abb. 11: Die Bohrstelle, bei der man auf Wasser traf.

Die Dürre am Horn von Afrika

Danach hatte ich immer mehr mit Wasserfragen zu tun, und besonders erneut 2011. Damals wurde das Horn von Afrika von einer schrecklichen Dürre heimgesucht, von der 33 Mio. Menschen in Äthiopien, Kenia und Somalia betroffen waren. Ich muß dazu sagen, kurze Zeit zuvor, im Jahre 2007, war der nördliche Teil Syriens von einer ähnlichen Dürre betroffen; das Vieh starb, Ernten wurden zerstört und die Menschen verarmten, die sich in die Städte schleppten, um Hilfe zu bekommen. Der Beginn des Arabischen Frühlings hatte wahrscheinlich etwas mit diesen Phänomenen zu tun.

Diese massive Dürre [am Horn von Afrika] war die reine Hölle. Ich erreichte die Gegend nur wenige Monate danach, um die dortige Geologie zu untersuchen und um Wasser zu finden. Diese Gegend am Schnittpunkt des Südsudan, Äthiopiens, Ugandas und Kenias nennt sich die Turkana. Wieder fand ich eine verzweifelte Lage vor, und als man mich bat, dort Wasser zu finden, war ich selbst verzweifelt. Denn auf dem Bild war alles schwarz, absolut kein Wasser zu sehen. Wenn überhaupt, war es Brackwasser (Abbildung 8).

Wie sollte man dort Wasser finden? In dem großen Flüchtlingslager Kakuma waren fast 200.000 Menschen untergebracht. Zuallererst mußte sichergestellt werden, daß es für sie genug Wasser gab. Ich mußte also die Geologie dieser Gegend erkunden, um der UNO zu bestätigen, daß das Flüchtlingslager Kakuma genug Wasser hatte. Das war die Hauptaufgabe.

Aber als ich alles abgebildet hatte, entdeckte ich etwas weitaus wichtigeres als nur Wasser für die Flüchtlinge. Als erstes springe ich von diesem optischen Bild (Abbildung 8) zu dem speziell aufbereiteten Bild ohne Oberflächen-Unebenheiten (Abbildung 9), und man entdeckt schwarze Löcher. Diese schwarzen Löcher sind ein gutes Zeichen. Es bedeutet, daß dort Wasser in großer Tiefe ist. Wasser steigt hoch, doch es verschwindet mittendrin. Das heißt, es wird im Untergrund absorbiert.

Damit bietet sich uns die Möglichkeit, in großer Tiefe Wasser zu finden. Mit Hilfe von geophysikalischen und anderen geologischen Daten gelang es, dieses Bild in ein weiteres zu verwandeln (Abbildung 10), auf dem fünf große Zielflächen zu sehen sind. Es sind lediglich Zielflächen, d.h. Konzepte. Mit Hilfe dieser Technik hatten wir ein Konzept entwickelt.

Die eine Zielfläche [Lotikipi] ist halb so groß wie Belgien. Dort wurde noch nie gebohrt! Und in der Nähe von Lodwar, der Hauptstadt der Turkana, liegen wahrscheinlich bis zu 10 Mrd. m³ Wasser. [In Lotipiki] sind es sogar 200 Milliarden m³ - doppelt soviel wie der Genfer See. Noch nie angetastet! Aber oben drüber sieht es sehr nach Wüste aus.

Als ich darum bat, dort zu bohren, erklärten mich die Leute von der UNO für verrückt. Ich erwiderte: „Mag sein, daß ich verrückt bin, aber wenn wir dort Wasser finden, wird alles in der Gegend auf den Kopf gestellt!“ Es mußte also geschehen.

Der Preis hierfür waren die Kosten für das Bohren eines Brunnens bis in 400 m Tiefe, wo das Tiefenwasser vermutet wurde. Ich hatte auch einige Echographien von Ölgesellschaften, so daß es mir sehr zugute kam, einmal mit der Ölsuche zu tun gehabt zu haben. Auf Grundlage dieser seismischen Querschnitte zusammen mit den schwarzen Löchern der Radarbilder war ich davon überzeugt, tief im Untergrund Wasser finden zu können. Und ich fand das Wasser! (Abbildung 11) Es war tatsächlich da. 200 Milliarden m³ Süßwasser warteten auf uns.

Die Frauen dort mußten bisher jeden Tag 40 km laufen, um ihr Vieh und ihre Kinder mit Wasser zu versorgen, und das war Brackwasser! Angesichts dieser unermeßlichen Fülle - obwohl man mich für verrückt erklärte, dort zu bohren - ist jetzt ein gewaltiges, bedeutsames Potential entstanden.

Auf nach Lodwar

Doch gehen wir weiter nach Lodwar, der Hauptstadt der Turkana, mit 10.000 Einwohnern. Lodwar ist die Stadt der Armut und des Drecks, wo Frauen den Müll am Rande der Stadt durchwühlen, um für ihre Kinder etwas zu essen zu finden. Ich entdeckte dort nur 5 km von der Stadt entfernt eine große Struktur, ein schwarzes Loch (Abbildung 10 unten). Niemand war bisher auf die Idee gekommen, dort 100 oder 200 m tief zu bohren.

Auch auf einer seismischen Karte war eine sehr bedeutsame Senke zu erkennen, wo sehr viel Wasser gespeichert sein konnte, etwa 10-12 Mrd. m³ Süßwasser in nur 200 m Tiefe. Das Becken ist 4 km tief, so daß sich daraus ein erhebliches Potential ergibt. Und tatsächlich war auch dort Wasser vorhanden. Die Kinder dort haben wahrscheinlich noch nie in ihrem Leben Süßwasser gesehen.

Dadurch haben wir einen Sprung aus der Hölle zum Wohlergehen gemacht. Die Frauen, die im Müll wühlten, besitzen jetzt ein eigenes Stück Land, sie können ihre Kinder ernähren, und das Wasser gibt ihnen ihre Würde zurück. Sie können jetzt Tiere halten und Milch von den Ziegen bekommen. Ihre Familien sind gerettet, und sie brauchen keine internationale Hilfe mehr. Der Reichtum liegt im Untergrund, und der ist massiv. Obendrein ist das Wasser erneuerbar, was sehr, sehr wichtig ist. All dies sind Quellen, die sich wieder auffüllen.

Grafiken: RTI

Abb. 12 & 13: Zwei Karten des Iraks. Vor der Filterbearbeitung [oben] und danach [unten].

Beispiel Irak

Letztes Kapitel meiner Geschichte: Irak - der schwierigste Teil. Ich begann vor fünf Jahren, zur Zeit von [Ministerpräsident Nouri] Al Maliki, mit den irakischen Behörden Gespräche zu führen. Das Wasserprogramm im Irak wurde von der Europäischen Union unter Leitung der UNESCO finanziert und von meiner Firma durchgeführt.

Wir kamen überein, den gesamten Irak zu erfassen. Das ist kein so kleiner Bereich wie die Turkana. Ich muß sagen, der ganze Irak war schon ein großes Stück zum Verdauen. Da kamen einige Pixel zusammen, denn ein Pixel erfaßt 6,5 m des Irak. Dadurch erhielten wir eine extrem hohe Auflösung des gesamten Irak.

Wie schon gesagt, Radar ist sehr empfindlich für Oberflächen-Unebenheiten. Hier sieht man die Rauhigkeit der Dächer von Bagdad, Mosul, Irbil, Sulaymaniyah, Anbar und Rutbah, man sieht den Euphrat und den Tigris – also eine Mischung aus Rauhigkeit und Feuchtigkeit (Abbildung 12). Entfernt man die Rauhigkeiten, sieht man, wo überall im Irak Feuchtigkeit im Boden zu finden ist (Abbildung 13). Das ist die Lage. Ein solches Bild haben Sie noch nie gesehen; es ist völlig neu. Man sieht hier die Bodenfeuchtigkeit im gesamten Irak bis zu 20 m Tiefe.

Das hat viele Konsequenzen. Ganz unmittelbar: Wenn man Bäume pflanzen bzw. die Vegetation wiederherstellen will, tue man dies nie in den schwarzen Gebieten. Denn schwarz bedeutet, das Wasser ist tiefer als 20 m, so daß die Wurzeln der Bäume nie das Wasser erreichen werden – solange man sie nicht wässert. Man sieht auch den Euphrat und den Tigris – wie winzig sie sind! Sie sind so winzig, weil ihr Wasser durch Staudämme in der Türkei zurückgehalten wird. Aber man beachte, was man in Kurdistan sieht und sich bis nach Syrien zieht. Ich habe nicht das Geld, um weiter zu suchen, aber man stelle sich nur einmal vor, was man in Syrien finden könnte!

Ist Al-Anbar eine völlige Wüste? Nein, ich bedaure, nicht überall ist Wüste dort. Es gibt einige Stellen mit Feuchtigkeit. Wir versuchen immer noch herauszufinden, woher die Feuchtigkeit kommt, denn sie stammt nicht aus Flüssen; es hat dort nie Flüsse gegeben. Sie kommt tief aus dem Untergrund.

Aus diesen Bildern ergeben sich alle Lösungsansätze für den zukünftigen Wiederaufbau des Iraks. Ich spreche hier nur vom Irak, weil ich mich gerade mit ihm befaßt habe. Aber man bedenke nur die Konsequenzen auch für die übrige Region. Nur eines hierzu: Betrachten wir die Gegend um Sinjar [Irak] in der Nähe zu Syrien. Dort sind riesige Ebenen, schönstes Land, guter Boden. Man kann dort Weizen anbauen, aber die Felder sind verlassen wegen des Kriegs. Die Silos sind leer; sie müssen repariert werden. Wir können dem Ende der Welt ein Ende bereiten. In Sinjar haben einmal 300.000 Menschen gewohnt. Alles ist dort jetzt völlig zerstört.

Für mich gibt es keine verzweifelte Situationen ohne Lösung. Denken wir immer daran, daß es im Leben keine Probleme gibt: Es gibt nur Fragen und Antworten.

Der neue Blick auf die Welt bringt unbekannte Grundwasserressourcen zum Vorschein. Entscheidungsträger haben neue Möglichkeiten, ihren Zielen Vorrang einzuräumen, der Wiederaufbau nach dem Konflikt kann geplant werden, schnelles und präzises Vorgehen mit hoher Effizienz ist möglich. Die Genauigkeit dieser Bilder entspricht der Größe der Pixel: 6,5 m. Wir wissen genau, wohin wir zu gehen haben.

Die neuen Weltraumtechnologien können das geopolitische Gleichgewicht des Grundwassers ändern. Dabei dürfen wir aber nie vergessen, daß die Wissenschaft immer im Dienste der Menschheit und deren Fortschritt stehen muß.

Ich danke Ihnen.