Groundwater Potential Assessment in the Intensive Agricultural Zones of Kishoreganj District, Bangladesh Using GIS and AHP

In den fruchtbaren Ebenen im Nordosten Bangladeschs ist Wasser das Lebenselixier der Ernte. Seit Generationen verlassen sich die Bauern auf die verborgenen Reservoirs der Erde – das Grundwasser –, um ihre Reisfelder grün zu halten, wenn der Regen ausbleibt. Dieses Wasser ruht in den Zwischenräumen zwischen den Bodenpartikeln und in Spalten im Gestein tief unter der Oberfläche und wartet darauf, durch Pumpen hochgezogen zu werden. Doch mit wachsender Bevölkerung und intensiver werdender Landwirtschaft ist der Bedarf an dieser unsichtbaren Ressource sprunghaft angestiegen und übersteigt oft die Fähigkeit der Natur, sie wieder aufzufüllen. Wenn zu viel Wasser entnommen wird, sinkt der Wasserspiegel, wodurch Brunnen austrocknen und die Nahrungsmittelversorgung bedroht wird. Um dieses empfindliche Gleichgewicht zu verwalten, müssen Wissenschaftler genau wissen, wo das Wasser am wahrscheinlichsten zu finden ist und wo es knapp ist. Sie suchen nach Hinweisen in der darüber liegenden Landschaft: der Form des Landes, der Art des Bodens, dem Muster der Flüsse und den Rissen im Boden, die es dem Regen ermöglichen, nach unten zu sickern. Durch die Kartierung dieser Merkmale können Forscher vorhersagen, welche Gebiete reich an Wasser sind und welche austrocknen, was ihnen als Leitfaden für eine nachhaltige Landwirtschaft dient.

Im Distrikt Kishoreganj, einer Region, die für ihre intensive Landwirtschaft bekannt ist, machte sich ein Forschungsteam auf den Weg, um einen solchen Leitfaden zu erstellen. Sie standen vor einer dringenden Frage: Wo ist das Grundwasser am reichlichsten vorhanden, und wie passt diese Verfügbarkeit zur Intensität der Landwirtschaft in der Region? Um dies zu beantworten, kombinierten sie drei leistungsstarke Werkzeuge. Erstens nutzten sie Satellitenbilder und digitale Karten, um das Land von oben zu betrachten und Details wie Höhe, Hangneigung und Landnutzung zu erfassen. Zweitens wandten sie eine Methode der logischen Gewichtung an, ähnlich der Art und Weise, wie ein Richter verschiedene Faktoren abwägt, um eine endgültige Entscheidung zu treffen, um zu bestimmen, welche Landschaftsmerkmale am wichtigsten für das Halten von Wasser sind. Schließlich legten sie all diese Informationen auf einer Computerkarte übereinander, um ein Bild des Wasserpotenzials des Distrikts zu zeichnen. Ihr Ziel war es nicht nur, Wasser zu finden, sondern zu verstehen, ob die Bauern versuchen, an Orten zu viel anzubauen, an denen das Wasser einfach nicht mithalten kann.

Die Forscher sammelten zehn verschiedene Arten von Informationen, um ihre Karte zu erstellen. Sie untersuchten die Dichte der Risse im Boden, bekannt als Lineamente, die wie unterirdische Autobahnen für Wasser fungieren. Sie maßen die Neigung des Geländes und stellten fest, dass flache Gebiete es dem Wasser ermöglichen einzusickern, während steile Hänge es abfließen lassen. Sie analysierten Niederschlagsmuster, Bodentypen sowie das Vorhandensein von Flüssen und Seen. Sie berücksichtigten auch die Rauheit des Terrains und die Krümmung des Landes. Jeder dieser Faktoren erhielt eine Punktzahl basierend darauf, wie gut er half, Wasser zu den unterirdischen Aquiferen zu leiten. Beispielsweise erhielten Gebiete mit vielen Rissen und sanften Hängen hohe Punktzahlen für ihre Fähigkeit zur Neubildung, während steile, felsige Gebiete niedrigere Punktzahlen erhielten. Durch die Kombination dieser Punktzahlen erstellte das Team eine detaillierte Karte, die den Distrikt in fünf Zonen unterteilte: sehr geringes, geringes, moderates, hohes und sehr hohes Potenzial für Grundwasser.

Die Ergebnisse zeigten ein auffälliges Muster im gesamten Distrikt. Die westlichen und zentralen Teile von Kishoreganj, die intensiv landwirtschaftlich genutzt werden, wiesen ein sehr geringes bis geringes Grundwasserpotenzial auf. Im Gegensatz dazu zeigten die östlichen Regionen ein hohes bis sehr hohes Potenzial, was bedeutet, dass sie von Natur aus besser geeignet sind, Wasser zu speichern. Die Karte zeigte, dass etwa 31 Prozent des Distrikts in eine moderate Kategorie fallen, während etwa 21 Prozent hoch und 9 Prozent sehr hoch sind. Die verbleibenden Gebiete, die etwa 39 Prozent des Landes ausmachen, werden als Gebiete mit geringem oder sehr geringem Potenzial klassifiziert. Um die Genauigkeit ihrer Karte sicherzustellen, überprüfte das Team ihre Vorhersagen anhand von Realdaten aus 27 Brunnen in der Gegend. Der Vergleich zeigte eine starke Übereinstimmung; das Modell sagte die Wasserbedingungen an den meisten der getesteten Standorte korrekt voraus, was ihnen eine hohe Zuversicht in ihre Ergebnisse gab.

Die bedeutendste Entdeckung war vielleicht die Diskrepanz zwischen dem, wo das Wasser ist, und dem, wo die Landwirtschaft am intensivsten ist. Die Forscher fanden eine inverse Beziehung: Die Gebiete mit der höchsten landwirtschaftlichen Aktivität waren oft jene mit dem geringsten Grundwasser. In bestimmten Upazilas, oder Unterbezirken, wie Hossainpur und Kishoreganj Sadar, betreiben Landwirte Landwirtschaft auf mehr als 220 Prozent der verfügbaren Landfläche, was bedeutet, dass sie mehrmals im Jahr auf denselben Feldern ernten. Doch genau diese Gebiete befinden sich in den Zonen mit dem geringsten Grundwasserpotenzial. Dies schafft eine gefährliche Situation, in der die Nachfrage nach Wasser das natürliche Angebot weit übersteigt, was die langfristige Nachhaltigkeit der Region gefährdet. Umgekehrt werden die östlichen Upazilas wie Kuliarchar und Bajitpur, die die besten Bedingungen für Grundwasser haben, tatsächlich weniger intensiv landwirtschaftlich genutzt.

Die Studie kommt zu dem Schluss, dass die derzeitigen landwirtschaftlichen Praktiken in den westlichen und zentralen Teilen von Kishoreganj wahrscheinlich nicht nachhaltig sind. Die starke Abhängigkeit vom Grundwasser in Gebieten, in denen es von Natur aus knapp ist, deutet darauf hin, dass die Aquifer schneller entleert werden, als sie sich regenerieren können. Die Forscher schlagen vor, dass dieses Ungleichgewicht durch eine sorgfältige Planung angegangen werden muss. Sie empfehlen, dass die Strategien des Wassermanagements auf spezifische Zonen zugeschnitten werden sollten, indem die Gebiete mit hohem Potenzial vor Übernutzung geschützt werden, während für die Gebiete mit geringem Potenzial und hoher Nachfrage alternative Wasserquellen oder weniger wasserintensive Kulturen gefunden werden müssen. Durch das Verständnis der verborgenen Geografie ihres Wassers können politische Entscheidungsträger und Landwirte bessere Entscheidungen treffen, um sicherzustellen, dass das Land auch für kommende Generationen produktiv bleibt. Die Karte dient als klare Warnung: Im Wettlauf, eine wachsende Bevölkerung zu ernähren, müssen die Grenzen des verborgenen Wassers der Erde respektiert werden.