Die vorliegende Dissertation beinhaltet fünf Einzelstudien (vier veröffentlichte, sowie einen eingereichten Artikel). Die Untersuchungen befassen sich mit spezifischen Aspekten des Wasserkreislaufs Saudi-Arabiens oder haben methodischen Charakter, wobei sich die entwickelten Methoden besonders für aride Gebiete eignen. Das Thema der ersten Studie ist der Niederschlag Riads. Neben Hauptionenanalysen wurden Isotopenanalysen durchgeführt um eine niederschlagsgewichtete „Local Meteoric Water Line“ zu berechnen – eine wichtige aber bislang fehlende Vergleichslinie für ältere sowie zukünftige Isotopenstudien am Grundwasser. Der Fokus der zweiten Untersuchung ist das folgende Kompartiment des Wasserzyklus – die ungesättigte Zone. Isotopendaten zu Porenwässern in Sanddünen und meteorologische Daten wurden in einem Isotopenmodell kombiniert um Niederschlagsereignisse einzugrenzen, die zu einer tieferen Infiltration in Dünensande führen. Die abgeleiteten Original-Isotopensignaturen (vor der Verdunstung) sind interessanterweise nicht im oben genannten Niederschlagsdatensatz vertreten, vermutlich wegen dessen zeitlicher Limitierung. Dieses Ergebnis lässt ein Langzeit-Monitoring der Niederschlagsisotopie sinnvoll erscheinen – in Riad, aber auch in anderen Teilen Saudi-Arabiens. In diesem Zusammenhang soll auch ein konkreter Vorschlag zu kumulativen Niederschlagssammlern für ein solches Monitoringprogramm gemacht werden. Da der Verdunstungs-minimierung bei derartigen Sammlern eine besondere Rolle zukommt, wurden mehrere etablierte und neue Sammler in einem Trockenofen getestet. In diesem Experiment wurde der sogenannte „Tube-dip-in-water collector with pressure equilibration tube” als verlässliche und kontaminationsfreie Variante identifiziert. Darauf aufbauend wurde in einer vierten Studie eine automatische Version dieses Sammlertyps entwickelt, die eine zeitgesteuerte, integrale Niederschlagsbeprobung erlaubt. Dieses einfache, robuste und kostengünstige Modell reduziert die Verdunstung aus den Sammelflaschen und die damit verbundene Isotopenfraktionierung deutlich. Aufgrund der hervorragenden Leistung des Sammlers in einem ausgiebigen Versuch mit einem Trockenofen erscheinen auch mehrwöchige Feldeinsätze des Gerätes in warmen Klimaten möglich. Die fünfte Studie beschäftigt sich mit flachem Grundwasser. Um den unerwarteten Wasseranstieg in einer saudi-arabischen Höhle zu rekonstruieren, wurde ein Crowdsourcing-Ansatz gewählt. Chronologisch geordnete YouTube-Videos wurden nach Referenzpunkten durchsucht, die in mehreren Videos zu erkennen sind (z.B. Höhlengraffiti). Im Anschluss wurden die Abstände zwischen diesen Punkten und dem Wasserspiegel visuell geschätzt und die zeitliche Entwicklung dieser Abstände verfolgt. Mit den gewonnenen Daten konnte der vermutliche Ursprung des Wasseranstiegs identifiziert werden – zwei nahegelegene Seen die aus behandeltem Abwasser bestehen. Die hier umrissenen Ergebnisse können hoffentlich zu einem besseren Verständnis der Hydrogeologie Saudi-Arabiens beitragen sowie einen Anstoß zu zukünftigen, weiterführenden Untersuchungen geben. Die hier angewandten Methoden könnten auch für andere aride Gebiete von besonderem Nutzen sein.