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Grundwasserneubildung und Fließdynamik im tiefen Oberen Muschelkalk zwischen Donau und Neckar (Südwestdeutschland)

Groundwater recharge and flow dynamics in the deep Upper Muschelkalk (southwest Germany)

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Zusammenfassung

Im Oberen Muschelkalk Südwestdeutschlands sind zwischen Donau und oberem Neckar unterschiedliche Mineral-Thermalwässer erschlossen. Eine hydrogeologische Modellvorstellung zu Neubildungszeiten, Herkunftsgebieten und Fließdynamik dieses Systems wird neben hydraulischen Daten durch Isotopen- und Edelgasdaten entwickelt. Danach sind die Muschelkalkwässer im westlichen und östlichen Albvorland unterschiedlich alt und unter verschiedenen paläoklimatischen Bedingungen neugebildet worden. Die Tiefengrundwässer im westlichen Strömungsregime enthalten eine kaltzeitliche Komponente, die sehr wahrscheinlich in der ausgehenden Würm-Eiszeit, das heißt vor weniger als 18.000 Jahren neugebildet wurde. In der Spätphase des Pleistozäns zum frühen Holozän setzte mit der Klimaerwärmung und der Begünstigung der Neubildungsbedingungen längs des Muschelkalkausstrichs eine bedeutende und weitreichende Auffüllung des Grundwasserkörpers ein. Die Wässer im östlichen Albvorland sind insgesamt älter. Sie enthalten neben pleistozän-kaltzeitlichen auch warmzeitliche Komponenten, die vermutlich in einem Interglazial (Eem?) gebildet wurden. Die aus den Isotopen- und Edelgasanalysen ableitbare zeitliche Strukturierung des Neubildungsgeschehens und Herleitung der Neubildungsorte passt gut zu den hydraulischen Vorstellungen des Strömungsfelds zwischen Infiltrations- und Exfiltrationsraum.

Abstract

The Upper Muschelkalk of southwest Germany bears different mineral thermal waters. A conceptual model for recharge processes and flow dynamics is developed based on hydraulic, isotopic and noble gas data. According to this model, the Muschelkalk groundwaters in the western and eastern foreland of the Swabian Alb are of different age and were recharged during different paleo-climatic conditions. The deep groundwaters in the western flow regime contain a component recharged as the climate warmed at the end of the last glacial period (less than 18,000 years ago) when a major replenishment of the groundwater resources began throughout the Muschelkalk outcrop. Groundwaters in the eastern area are in general, significantly older. In addition to components from cooler periods, they contain components probably formed during an interglacial stage (Eem?). The temporal structure of the recharge conditions and recharge areas derived from the groundwater analyses fit well with the hydraulic flow field between the areas of infiltration and exfiltration.

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Abb. 1 Fig. 1
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Authors and Affiliations

  1. Amt für Umweltschutz, Landeshauptstadt Stuttgart, Gaisburgstr. 4, 70599, Stuttgart, Deutschland

    Wolfgang Ufrecht

  2. Hydroisotop GmbH, Woelkestr. 9, 85301, Schweitenkirchen, Deutschland

    Michael Heidinger & Gesine D. Lorenz

Authors
  1. Wolfgang Ufrecht
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  2. Michael Heidinger
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  3. Gesine D. Lorenz
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Ufrecht, W., Heidinger, M. & Lorenz, G.D. Grundwasserneubildung und Fließdynamik im tiefen Oberen Muschelkalk zwischen Donau und Neckar (Südwestdeutschland). Grundwasser - Zeitschrift der Fachsektion Hydrogeologie 25, 273–284 (2020). https://doi.org/10.1007/s00767-020-00461-z

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