Für viele kleinere marine Inseln ist Grundwasser häufig die einzige Trinkwasserressource. Die Süßwasserlinsen unterhalb dieser Inseln sind in ihrem Ausmaß jedoch häufig stark begrenzt und anfällig gegenüber Salzwasserintrusionen als Folge von Grundwasserentnahmen oder anderen Faktoren. Ein Beispiel hierfür ist die ostfriesische Insel Langeoog, deren Trinkwasserversorgung ausschließlich durch Entnahmen aus der Süßwasserlinse unter der Insel gewährleistet ist. Da mehrere Trinkwasserbrunnen deutliche Salinitätsschwankungen zeigen, ist ein Verständnis der Ursachen dieser Schwankungen für ein langfristiges nachhaltiges Trinkwassermanagement von zentraler Bedeutung.

Um die Ursachen für die Salinitätsschwankungen in den Trinkwasserbrunnen der Insel Langeoog zu identifizieren, wurden diese für den Zeitraum 1993-2023 zusammen mit verschiedenen möglichen Einflussfaktoren (Brunnenbetrieb, Grundwasserstände, Meeresspiegel, Wetterbedingungen, Bodenfeuchte) analysiert. Die Zeitreihen der verschiedenen Messgrößen sowie die daraus abgeleiteten Werte wurden mittels Zeitreihenanalyse, multivarianter Regression sowie Methoden der künstlichen Intelligenz untersucht. Ziel war hierbei die Identifikation der Bedeutung verschiedener Einflussfaktoren auf die Salinitätsschwankungen sowie die Bewertung deren Vorhersagbarkeit.

Die Ergebnisse zeigen, dass sich die verschiedenen Trinkwasserbrunnen nicht nur in der Stärke der Schwankungen, sondern auch bezüglich der möglichen Ursachen unterscheiden. Generell wird die Salinität der einzelnen Brunnen nicht durch aktuelle Bedingungen oder deren kurzfristigen Schwankungen bestimmt, sondern durch Faktoren, die sich über einen Zeitraum von bis zu 10 Jahren integrieren. Relevante Faktoren sind hierbei u. A. die Wasserbilanz des Brunnenfeldes (Neubildung vs. Entnahme) sowie die Häufigkeit von Sturmfluten und die damit verbundene Variation der Schutzdünenposition. Ohne erkennbaren Einfluss sind Grundwasserstände, Meeresspiegel sowie die Laufzeiten der einzelnen Brunnen. Eine Prognose der Salinität mittels der Gesamtheit der erhobenen Daten ist für einzelne Brunnen im eingeschränkten Maße möglich.