1. En knap ressource
Når mennesket udforsker nye planeter og galakser, er det første, man leder efter, vand. Vand er en forudsætning for alt liv på jorden: Lige fra den tørreste ørken, til den frodigste regnskov, til det mindste krybdyr og til mennesker. Ingen kan leve uden det.
Vand udgør også størstedelen af alle levende organismer. Omkring 60-70 % af et voksent menneske består af vand. Hjernen består af 70 % og vores lunger af næsten 90 % vand. Vi bruger vand til at fordøje mad, til at transportere ilt og næringsstoffer rundt i kroppen og til at regulere vores kropstemperatur. Får man ikke vand i en uge, ville man dø af tørst.
Ferskvand findes som grundvand, iskapper, sne, floder, søer, vandløb og andre vådområder. Af de 2,5 % af klodens ferskvand der findes, kan man kun udnytte under 1 %, fordi den sidste del ikke er tilgængelig, den er bundet som is, sne eller ligger så dybt, at man ikke kan få fat i det.
Klik og naviger i animationen til højre om den totale fordeling af vand i verden.
Kilde: Wikimedia
Vidste du, at…
… få timer efter, astronauter på Apollo 17 den 7. december 1972 var sendt af sted til månen, kiggede de tilbage på jorden og tog et billede. Billedet, som viser en fuldt oplyst jord med Afrika mod nord og Antarktis mod syd, gik verden rundt og blev et symbol på, hvor smuk men sårbar planeten er.
Billedet blev døbt den ’Den Blå Juvel’, fordi langt størstedelen af jorden er dækket af vand.
Definition: Hydrogenbindinger
Vand er så almindeligt, at det ofte overses. Men i virkeligheden har det nogle usædvanlige fysiske og kemiske egenskaber. Det er et molekyle opbygget af tre atomer: Et oxygenatom og to hydrogenatomer, som danner det kemiske symbol H2O. Hvert hydrogenatom deler én elektron med oxygen, og dermed får alle tre atomer opfyldt deres oktetregel. Bindingen kaldes en kovalent binding.
Vandmolekyler binder sig til hinanden gennem hydrogenbindinger se figuren til højre). Hydrogenbindinger opstår, fordi oxygen er mere elektronegativt end hydrogen. Elektronerne i molekylet tilbringer mere tid omkring oxygenatomet end hydrogenatomerne. Det resulterer i, at oxygenatomet i molekylet er en anelse mere negativt ladet, og hydrogenatomerne bliver en anelse mere positivt ladet. Det elektronegative oxygen kan nu tiltrække et elektropositivt hydrogen atom fra et andet vandmolekyle.
Hydrogenbindingerne er blandt andet medvirkende til, at vand imod tyngdekraften kan vandre op gennem en plante.
Figur: Population vs. vandforbrug. Grafen viser hvordan verdens befolkning er vokset fra år 1900 til år 2000, mens det globale vandforbrug i samme periode er vokset mere end dobbelt så meget.
Der er pres på vandressourcerne, ligesom der er pres på oliereserverne (Se eventuelt Sustainable-temaet ‘Forbrug og Bæredygtighed’, kapitel 3.1.). Kampen om vand er spået til at skabe ligeså betydningsfulde konflikter i dette århundrede, som olie har gjort i det foregående. Behovet for rent drikkevand i verden er stigende på grund af en voksende befolkning, og at land i udvikling – såsom Kina og Indien – ændrer spisevaner og efterspørger flere varer, der kræver mere vand. På et århundrede er vandforbruget vokset mere end dobbelt så hurtigt som verdens befolkning, og denne tendens ser ud til at stige.
Det siger sig selv, at når man bliver flere og flere mennesker på jorden, og vandressourcerne forbliver de samme, så stiger presset på de globale vandressourcer. Ifølge FN vil verdens samlede vandforbrug stige med 30 % frem til 2030, og vandmangel vil ramme tre milliarder mennesker på kloden. Problemerne med at skaffe vand nok bliver yderligere forstærket af, at temperaturen stiger, ørken breder sig, gletsjere smelter, og at vandet forurenes.
Det øgede pres på vandressourcerne begynder at komme til udtryk gennem konflikter over manglen på vand, både inden for landegrænser og uden for. Det sker, fordi vandressourcerne ikke er ligeligt fordelt over hele verden men ofte er geografisk bestemt af klima, befolkningstæthed, variationer i sæsoner mv.
Men selvom der er mangel på vand mange steder, er verden ikke ved at løbe tør for vand, for i bund og grund er der nok til alle. Problemet er bare, om kvaliteten er god nok, og om man kan få fat i det på det rigtige tidspunkt og i de rigtige mængder. I fremtiden bliver man bliver nødt til at løse, hvordan man forvalter og fordeler det dyrebare vand imellem os på en smartere måde, så der er nok til alle i de mængder, der er behov for.
Vidste du, at…
… der den 22. marts hvert år afholdes ’Verdens Vanddag’, hvor man sætter fokus på, at alle skal have adgang til rent drikkevand.
Første gang ’Verdens Vanddag’ blev afholdt var i 1993, og hvert år sættes der fokus på et nyt tema. I 2013 er temaet ’Internationalt Samarbejde om Vand’.
Vand er helt centralt for at sikre sundhed, fødevarer, stabilitet og økonomisk fremskridt, men mange steder på jorden strides lande over retten til vandet, bl.a. fordi 148 af verdens lande deler vandressourcer med andre lande.
Se videoen og lyt til budskabet fra FN’s generalsekretær Ban Ki-moon på Verdens Vanddag, hvor han opfordrer til, at folk lærer at bevare, samarbejde og forvalte vandet fornuftigt:
YouTube-embed: UN Secretary-General message “World Water Day 2013”
Øvelse:
Vand er en af de ressourcer, jorden er mest rig på, så hvorfor er man bekymret for, om vi har vand nok i fremtiden? Nævn tre grunde til denne bekymring og argumenter for, hvorfor netop de grunde er vigtige.
1.1 Det hydrologiske kredsløb
Viden om vandets kredsløb er essentielt for at forstå årsagerne til, hvorfor der geografisk er så store forskelle i adgangen til ferskvand verden over, og hvorfor man ikke kan skabe mere vand på kloden, end allerede eksisterer. Mængden af tilgængeligt vand på jorden er den samme og genbruges hele tiden. Den løber i en cyklus mellem jorden og atmosfæren og kaldes for den ’hydrologiske cyklus’. Det betyder, at selvom befolkningen vokser eksplosivt, så vil mængden af tilgængelig ferskvand være den samme. Den viden er vigtig at forstå, fordi det indebærer, at man i højere grad bliver vi nødt til at tænke på at dele og forvalte vandet imellem os.
Vand løber i et uendeligt cirkulært kredsløb (se figur herunder). Det bevæger sig fra lag langt nede i jorden ud til søer, vandløb og havet. Herfra fordamper noget af det til atmosfæren og falder ned igen som regn eller sne, der så bevæger sig ned i jorden igen, og cyklussen starter forfra.
Planter optager vand fra jorden, og vandet fordamper igennem dets blade. Vanddampen stiger til vejrs, indtil den når koldere luftlag, hvor den bliver synlig i form af skyer. Her samler vandpartikler sig til dråber eller iskrystaller, og til sidst bliver de så store og tunge, at de falder ned som regn eller sne.
Når regn eller sne rammer jordoverfladen, vil noget fordampe igen, mens andet vil optages i planter. Noget vil løbe ned til åer, vandløb eller søer, og andet vil sive ned igennem jordlagene, til det når grundvandet.
I den øverste del af jorden vil vandet løbe igennem hulrum med luft og vand. Det kaldes for den umættede vandzone. Længere nede i jorden, hvor alle hulrummene er fyldt med vand, kaldes for den mættede vandzone eller grundvandet. Den øverste del af grundvandet kaldes for grundvandsspejlet.
Vandet i grundvandszonen løber mod lavere liggende områder og vil nå søer, åer eller vandløb. Her fordamper vandet igen, og kredsløbet slutter.
Vandet løber med forskellige hastigheder i kredsløbet. Det kan tage flere tusinde år for én vanddråbe, der rammer en mark, at sive igennem jordlagene og løbe med grundvandet ud til havet, mens det kan tage en uge for dråben at opholde sig i atmosfæren:
Øvelse:
Tag udgangspunkt i figuren og fortæl din
sidemand om vandets kredsløb.
Svar bagefter på følgende spørgsmål:
- Hvad er transpiration og evapotranspiration?
- Hvor findes grundvandet i jorden?
- Hvad er grundvandsspejlet?
- Hvor opholder vandet sig i kortest tid, og hvor opholder det sig længst i kredsløbet?
Link til kapitel 2: Hvad bruges vand til?
