TZ Niger: Beratung der Nigerbeckenbehörde ABN beim Grundwassermanagement

Beitrag zum Projekt:

• Regionalvorhaben: Beratung der Nigerbeckenbehörde (ABN) zum Grundwassermanagement III

Abb. 1: Einzugsgebiet des Nigerflusses

Hintergrund:
Der Fluss Niger durchfließt Westafrika auf einer Länge von insgesamt 4.200 km und ist der drittlängste Fluss Afrikas. Zusammen mit den dazugehörigen Grundwasserleitern stellt er eine der wichtigsten Wasserressourcen des Kontinents dar. Sein Wassereinzugsgebiet ist mit ca. 2.100.000 km² etwa sechsmal so groß wie die Bundesrepublik. Es erstreckt sich über zehn Staaten: Algerien, Benin, Burkina Faso, Elfenbeinküste, Guinea, Kamerun, Mali, Niger, Nigeria und Tschad.
Der größte Teil der Wasserressourcen im Nigerbecken ist Grundwasser, das insbesondere für Haushalte, Landwirtschaft und Viehzucht intensiv genutzt wird. Bislang wird Grundwassermanagement nicht adäquat angewendet, weder auf nationaler, noch auf regionaler Ebene. Die Niger-Flussbehörde (ABN) mit Sitz in Niamey, Republik Niger, betreibt seit Jahren ein grenzüberschreitendes Oberflächenwassermanagement, in dem Grundwasser noch nicht berücksichtigt wird. Hier ist der geeignete Ansatzunkt, um ein grenzüberschreitendes Grundwassermanagement zu etablieren und die Mitarbeiter der ABN für das Thema zu sensibilisieren.

Abb. 2: Niger Fluss in der Nähe von Niamey

Das Projekt:
Als Teil des Programms „Integriertes Wasserressourcenmanagement ABN" der deutschen Entwicklungszusammenarbeit, soll das Projekt die Niger-Flussbehörde unterstützen Maßnahmen zum Grundwasserschutz und zur nachhaltigen Grundwassernutzung in ihrem IWRM einzubeziehen. Die Projektaktivitäten zielen darauf ab, notwendige institutionelle Kapazitäten im Bereich Grundwassermanagement zu entwickeln, wobei die Qualifizierung der ABN Mitarbeiter eine wichtige Rolle spielt. In der ersten Phase des Projektes sollen die ABN und ihre nationalen Fokalstrukturen für Fragen des nachhaltigen Grundwassermanagements sensibilisiert und erste Maßnahmen mit grenzüberschreitender Wirkung von der Kommission eingeleitet werden.

Projektaktivitäten der ersten Phase sind unter anderem:

• Erfassen und Bewerten von Grundwasserdaten und Kartenmaterial im Nigerbecken zwecks Entwicklung einer Grundwasserdatenbank sowie einer Grundlage für die Erstellung einer hydrogeologischen Karte des Nigerbeckens
• Identifikation von grenzüberschreitenden Regionen mit konfliktträchtigen Grundwasserproblemen
• Unterstützung erster Maßnahmen zur Verbesserung des Grundwassermanagements in ausgewählten Projektgebieten
• Capacity Building auf allen Ebenen (Ausbildung, Trainingsprogramme, Know-how-Transfer)

Das ferne Ziel des Projekts ist es, mittel- und langfristig die Lebensbedingungen der gesamten Bevölkerung im Einzugsgebiet des Flusses Niger zu verbessern.

Abb. 3: Grundwasserbeprobung

Methoden:
Eine wichtige Projektaktivität ist die Unterstützung erster Maßnahmen zur Verbesserung des Grundwassermanagements in ausgewählten Projektgebieten. Hierzu wurde ein erstes Projektgebiet festgelegt, das sich über das Stadtgebiet von Niamey, der Hauptstadt der Republik Niger, erstreckt.
Kernaktivität der aktuellen Projektphase I ist die Etablierung einer Grundwasserüberwachung im Projektgebiet, welches zudem als Trainingszentrum für Mitarbeiter aus allen neun Mitgliedsländern dient.
Die einzelnen Projektaktivitäten sind:

1) Errichtung eines Grundwassermessstellennetzes bestehend aus vorhandenen Brunnen, inkl. deren erstmaliger Höhennivellierung mittels differentiellem GPS mit dem Ziel:

• Erstellung von Grundwassergleichenplänen als Grundlage für die Erforschung der unterschiedlichen Grundwasserleiter im Raum Niamey und deren möglichem Austausch mit dem Oberflächenwasser des Nigerflusses

2) Etablierung und regelmäßige Durchführung von Grundwassermesskampanien mit den Zielen:

• Erforschung der unterschiedlichen Grundwasserleiter im Raum Niamey und deren möglichem Austausch mit dem Oberflächenwasser, um Verbesserungsmaßnahmen im Grundwassermanagement zu erreichen
• Identifizierung der grundwasserrelevanten Probleme (z. B. mögliche Kontaminationen) in Bezug auf die Nutzung der Grundwasserressourcen durch die Bevölkerung
• Ausbildung und Training der Mitarbeiter der Nigerbeckenkommission vor Ort („Capacity Buildung“)
• Schaffung einer Datengrundlage für eine spätere Grundwassermodellierung

Abb. 4: Abflussmessung

Aktivitäten, die außerhalb vom Projektgebiet durchgeführt werden:

• Messungen des Abflusses bei extremem Niedrigwasser (Wassertiefe < 40 cm) am Ober- (Côte d’Ivoire, Guinea) und Mittellauf (Niger, Benin) des Nigerflusses und seiner Nebenflüsse mittels akustischer Strömungsmessung nach Dopplerprinzip (ADP) inkl. Schulung der Mitarbeiter der Niger-Flussbehörde in diesen Methoden vor Ort

Ergebnisse:
Im Stadtgebiet Niamey sind drei Grundwasserleiter von Bedeutung:

• Sockel „Méta-Liptako“: Ein Granit-Gneiss-Komplex präkambrischen Alters. Es handelt sich um einen Kluftgrundwasserleiter.
• „Continental Terminal“ (CT): Eine Sandsteinformation entstanden durch lang anhaltender terrestrischer Sedimentation. Alter: Eozän – Pliozän. Der CT funktioniert als Porengrundwasserleiter.
• Alluviale Sande: Gering kompaktierte Sande aus den alluvialen Ablagerungen des Nigerflusses quartären Alters. Die alluvialen Sande funktionieren als Porengrundwasserleiter lokaler Ausdehnung.

Das Grundwassermessstellennetz erstreckt sich über alle drei Grundwasserleiter. Für jeden Grundwasserleiter wurde pro Überwachungskampagne ein separater Grundwassergleichenplan erstellt. Bislang wurden fünf Grundwasserüberwachungskampagnen im Quartalsrhythmus durchgeführt. Die Grundwasserströmungsverhältnisse der einzelnen Grundwasserleiter erscheinen unterschiedlich. Eine Interaktion mit dem Wasser des Nigerflusses weist offenbar nur der alluviale Grundwasserleiter auf.

In allen Kampagnen zeigten sich durchweg sehr hohe Belastungen des Grundwassers mit Bakterien (Koliforme und Enterokokken) von > 2.000 Colony forming units pro ml, sowie hohe Belastungen mit Nitrat von deutlich über 50 mg/l. Erhöhte Kontaminationen mit anderen Parametern (z. B. Nitrit, Arsen) traten nur sehr vereinzelt auf.

Abb. 5: Grundwassermessstellennetz

Abb. 6: Grundwassergleichenplan

Hohe bakterielle Belastungen (> 1.000 CFU/ml) wurden vor allem in offenen Brunnen festgestellt, geschlossene Brunnen weisen im Durchschnitt deutlich geringere bakterielle Belastungen (0 – 100 CFU/ml) auf. Hier findet sich offenbar die Hauptursache für die bakteriellen Belastungen. Die genannten Bakterien sind menschlichen oder tierischen Ursprungs und werden in die offenen Brunnen mit den ständig benutzten Plastikkanistern immer wieder neu eingetragen.

Bei Nitrat sind allerdings nicht nur offene sondern auch geschlossene Brunnen betroffen; hier werden als Ursache die Latrinen vermutet, welche nur wenige Meter neben den betroffenen Brunnen gebaut worden sind.

Literatur:

Fachberichte

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• BOSCH, K., ABDOULAHI, A., HECKMANN, M. & ZINSOU, D.S. (2019): Rapport de suivi des eaux souterraines dans le Bassin du Fleuve Niger - Année 2018. - Rapport Technique N°7 de projet "Appui à l’ABN pour la Gestion des Eaux Souterraines (AGES)", elaboré par Autorité du Bassin du Fleuve Niger (ABN), Niamey et Institut Fédéral des Géosciences et des Ressources Naturelles de l’Allemagne (BGR), Hanovre: 21 p., 22 fig., 2 tab., 1 ann.; Niamey. (PDF, 7 MB)
• BOSCH, K. & HECKMANN, M. (2019): Rapport de synthèse des activités du projet AGES - Phase II. - Rapport de synthèse de projet "Appui à l’ABN pour la Gestion des Eaux Souterraines (AGES)", elaboré par Autorité du Bassin du Fleuve Niger (ABN), Niamey et Institut Fédéral des Géosciences et des Ressources Naturelles de l’Allemagne (BGR), Hanovre: 26 p.; Hanovre. (PDF, 4 MB)
• HECKMANN, M. (2023): Geological map of the Niger Basin & Expected aquifer productivity map. - Technical report No 9 of the project "Appui à la Gestion des Eaux Souterraines dans le Bassin du Niger (AGES)", prepared by Niger Basin Authority (ABN), Niamey & Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR), Berlin: 53 p., 23 fig., 6 tab., 1 ann.; Hanover. (PDF, 20 MB)
• HECKMANN, M. (2020): Mapping of surface water dynamics in the Niger Basin: A remote sensing approach using Landsat time series. - Technical report No. 8 of the project "Appui à la Gestion des Eaux Souterraines dans le Bassin du Niger (AGES)", prepared by Niger Basin Authority (ABN), Niamey & Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR), Berlin: 60 p., 24 fig., 8 tab.; Hanover. (PDF, 9 MB)
• HECKMANN, M., BOSCH, K., KONATÉ, M., ISSIFOU FATIOU, A.K., ALI ABOUD, I. & BRODA, S. (2019a): Carte Géologique de la Région Transfrontalière du Bénin, du Niger et du Nigeria: Bassins sédimentaires Iullemmeden Sud, Kandi et Sokoto. - Rapport Technique N°5 de projet "Appui à l’ABN pour la Gestion des Eaux Souterraines (AGES)", elaboré par Autorité du Bassin du Fleuve Niger (ABN), Niamey et Institut Fédéral des Géosciences et des Ressources Naturelles de l’Allemagne (BGR), Berlin: 140 p., 47 fig., 12 tab., 11 app.; Hanovre. (PDF, 19 MB)
• HECKMANN, M., BOSCH, K., KONATÉ, M., ISSIFOU FATIOU, A.K., ALI ABOUD, I. & BRODA, S. (2019b): Geological map of the transboundary region Benin, Niger, and Nigeria: Sedimentary basins Southern Iullemmeden, Kandi, and Sokoto. - Technical Report No. 5 of the Project "Support for Groundwater Management in the Niger Basin", prepared by Niger Basin Authority (ABN), Niamey & Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR), Berlin: 140 p., 47 fig., 12 tab., 11 app.; Hanover. (PDF, 20 MB)
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• MENGE, S. (2013): Campagne de mesure des eaux souterraines dans la région de Niamey, Niger, 4ème trimestre 2012. - Rapport Technique N°1 de projet "Appui à l’ABN pour la Gestion des Eaux Souterraines (AGES)", elaboré par Autorité du Bassin du Fleuve Niger (ABN), Niamey et Institut Fédéral des Géosciences et des Ressources Naturelles de l’Allemagne (BGR), Hanovre: 32 p., 13 fig., 3 ann.; Niamey. (PDF, 4 MB)
• TALIMOUN, B., SOUNGALO, K. & KREKELER, T. (2013): Discharge Measurements at Niger River and its Tributaries Bagoé, Baoulé, Kouroukélé and Niandan. - Technical Report No. 4 of the Project "Groundwater Advice to the Niger Basin Authority (NBA)", prepared by Niger Basin Authority (ABN), Niamey & Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR), Hannover: 17 p., 20 fig., 2 tab., 5 ann.; Hannover. (PDF, 4 MB)
• VASSOLO, S., SCHULER, P., GUERO, A., RABÉ, S., MOUNKAILA, M. & MENGE, S. (2015): Caractérisation des eaux souterraines de la région de Niamey, Niger. - Rapport Technique N°2 de projet "Appui à l’ABN pour la Gestion des Eaux Souterraines (AGES)", elaboré par Autorité du Bassin du Fleuve Niger (ABN), Niamey et Institut Fédéral des Géosciences et des Ressources Naturelles de l’Allemagne (BGR), Hanovre: 50 p., Niamey. (PDF, 5 MB)

Poster

• BOSCH, K., ABDOULAHI, A., ZINSOU, D.S. & ABDOURAHAMANE, H.D. (2019): Groundwater resources of the urban area of Niamey - Characterization and localization of anthropogenic pollutants. - Poster presented at the EGU General Assembly 2019, 7 - 12 April 2019, Vienna, Austria. (PDF, 3 MB)
• BOSCH, K., ABDOULAHI, A., ZINSOU, D.S. & ABDOURAHAMANE, H.D. (2018): Development of a groundwater monitoring network in Niger - Results of isotopic and hydrochemical analysis. - Poster presented at the 26. Conference of Fachsektion Hydrogeologie e. V. in the DGGV e.V., 21 - 24 March 2018, Bochum, Germany. (PDF, 1 MB)
• HECKMANN, M., BOSCH, K., BRODA, S. & PREISSLER, R. (2018): Setting the basis for hydrogeological mapping: Harmonizing geological maps and aquifer property databases. - Poster presented at AMMACATCH: Enjeux et Actualités des Observatoires de la Zone Critique en Afrique, 12 - 14 November 2018, Niamey. (PDF, 7 MB)
• HECKMANN, M., RÜCKL, M., BRODA, S., FREI, M. & REICHLING, J. (2017): Groundwater recharge in semi-arid Sahel: spatial and temporal patterns. - Poster presented at 44th IAH Congress, 25 - 29 September 2017, Dubrovnik, Croatia. (PDF, 4 MB)
• HECKMANN, M., RÜCKL, M., BRODA, S., FREI, M. & REICHLING, J. (2017): Recharge d’eau souterraine dans le Sahel semi-aride: tendances spatiales et temporelles. - Poster presented at 44th IAH Congress, 25 - 29 September 2017, Dubrovnik, Croatia. (PDF, 3 MB)

Karten

• HECKMANN, M. (2023): Geological map of the Niger Basin 1:3,500,000 - Carte géologique du Bassin du Niger 1:3 500 000. AGES, BGR & ABN, Hanover. (PDF, 6 MB)
• HECKMANN, M. (2022): Expected aquifer productivity map of the Niger Basin 1:3,500,000 - Carte de productivité attendue des aquifères du Bassin du Niger 1:3 500 000. - AGES, BGR & ABN, Hanover. (PDF, 21 MB)
• HECKMANN, M., BOSCH, K., BRODA, S. & KONATE, M. (2019): Geological map of the transboundary region Benin, Niger, and Nigeria 1:625,000: Sedimentary basins Iullemmeden, Kandi, Sokoto. Berlin & Niamey. (PDF, 11 MB)