L'ensemble de l'écosystème de la planète, y compris les humains, dépend de l'eau propre. Lorsque la roche carbonatée s'altère, des zones karstiques se forment, d'où environ un quart de la population mondiale obtient son eau potable. Les scientifiques ont étudié à quelle vitesse les polluants peuvent atteindre les nappes phréatiques dans les zones karstiques et comment cela pourrait affecter la qualité de l'eau potable. Une équipe internationale dirigée par le professeur junior Andreas Hartmann de la Chaire de modélisation hydrologique et des ressources en eau de l'Université de Fribourg a comparé le temps qu'il faut à l'eau pour s'infiltrer de la surface vers le sous-sol avec le temps qu'il faut pour que les polluants se décomposent dans régions de roches carbonatées en Europe, Afrique du Nord et Moyen-Orient. Les chercheurs ont publié leurs résultats dans la revue scientifique Actes de l'Académie nationale des sciences ( PNAS ).

Les applications antérieures de modèles hydrologiques continentaux ou mondiaux se sont principalement concentrées sur la survenue d'inondations ou de sécheresses et sur la disponibilité générale de l'eau potable. Cependant, les scientifiques ont majoritairement négligé la qualité de l'eau en tant que facteur important pour la potabilité de l'eau à ces grandes échelles, en particulier à quelle vitesse les polluants peuvent s'infiltrer de la surface de la terre dans les eaux souterraines à travers des fissures ou des fissures.

Les résultats de recherche actuels de Hartmann et de son équipe montrent que dans les régions karstiques, qui se caractérisent par une fréquence accrue de fissures ou de fissures, le risque de pollution par des polluants dégradables comme les pesticides, pharmaceutiques ou pathogènes est nettement plus élevé que prévu. Bien que les polluants soient considérés comme de courte durée, jusqu'à 50 % d'entre eux peuvent encore atteindre les eaux souterraines, selon la période de leur décomposition. La principale raison à cela, les chercheurs montrent, sont des voies d'infiltration rapides qui permettent à de grandes quantités d'eau d'infiltration d'atteindre les eaux souterraines en peu de temps. Particulièrement dans les régions aux sols minces, comme la région méditerranéenne, les polluants en surface peuvent ainsi s'infiltrer rapidement et en fortes concentrations dans le sous-sol lors de fortes pluies. Les chercheurs de Hartmann ont démontré les conséquences en utilisant l'exemple du pesticide dégradable Glyphosate. D'après leurs calculs, le transport rapide du glyphosate dans les eaux souterraines peut l'amener à dépasser ses valeurs permises d'un facteur allant jusqu'à 19. Le risque accru de pollution de l'eau potable ou des écosystèmes qui dépendent des eaux souterraines est particulièrement pertinent pour les régions où l'agriculture dépend d'engrais dégradables et pesticides.