Obszary nadmiaru i niedoboru wody na świecie
Woda pokrywa niemal 75% powierzchni Ziemi, a objętość hydrosfery to 1,4 mld kmIndeks górny 33. Jednak woda słodka stanowi tylko niecałe 3% tej objętości. Nic więc dziwnego, że na wielu obszarach jej brakuje. Na tej lekcji zastanowimy się nad przyczynami zróżnicowania dostępności do wody oraz sposobami radzenia sobie z jej deficytem.
jak układają się strefy klimatyczne na Ziemi;
jak wygląda fizyczna mapa świata i znasz jej treść;
na czym polega obieg wody w przyrodzie;
że życie i gospodarka człowieka zależą od zasobów wodnych.
wskazywać obszary niedoboru i nadmiaru wody na świecie;
wyjaśniać przyczyny przestrzennego zróżnicowania dostępnej ilości wody;
opisywać rozwiązania stosowane na obszarach deficytu wody.
1. Obszary niedoboru i nadwyżek wody na Ziemi
Nie dość, że woda słodka to niecałe 3% hydrosfery, to zdecydowana jej większość występuje w postaci lodu oraz wód podziemnych, czyli jest odległa od dużych skupisk ludzkich lub trudno dostępna. Dlatego ludzie korzystają głównie z tej części wody, która bierze czynny udział w obiegu. Jest to zaledwie ok. 0,3% wody słodkiej. Ilość dostępnej wody zależy więc z jednej strony od ilości opadów, a z drugiej od wielkości parowania i odpływu. Po zestawieniu tych wielkości uzyskujemy informacje o obszarach z nadwyżkami i niedoborami wody.
Tereny z niedoborem wody leżą w strefach zwrotnikowych i podzwrotnikowych, a także w obrębie klimatu podrównikowego suchego oraz wewnątrz kontynentów. Wynika to z niskich opadów lub opadów sezonowych przy wysokim parowaniu. Skąpa roślinność lub jej całkowity brak na tych terenach dodatkowo przyczyniają się do wzmożonego parowania wody z gleby.
Nadwyżki wody występują w równikowej strefie całorocznych intensywnych opadów. W strefach umiarkowanych i chłodnych niższa temperatura ogranicza parowanie, przez co nawet przy niższych opadach ilość wody jest wystarczająca. Dodatkowo odpowiednie ukształtowanie terenu ogranicza odpływ bez względu na klimat.
Niezależnie od położenia geograficznego na ilość wody wpływa budowa geologiczna – przepuszczalność skał i ich układ pozwalają części wód przemieszczać się pod powierzchnią ziemi. Dysproporcje te ulegają wzmocnieniu, ponieważ wskutek podnoszenia się średniej temperatury powietrza na Ziemi obszary suche otrzymują coraz mniej, a wilgotne coraz więcej opadów.
2. Woda i ludzie
Rosnąca liczba ludzi na świecie powoduje coraz większe zapotrzebowanie na wodę do celów higienicznych, rolnictwa i przygotowania żywności. Do tego dochodzi woda potrzebna do produkcji przemysłowej i usług. Dlatego potrzebujemy jej coraz więcej.
Potrzeby te nie zawsze są zaspokajane, szacunki mówią o 1,2 mld ludzi (prawie 20% ludności świata!), którym wody brakuje z przyczyn naturalnych. Kolejne 0,5 mld mieszkańców Ziemi jest bliskie znalezienia się w takiej sytuacji. Około 1,6 mld nie ma dostępu do wystarczającej ilości wody, ponieważ brakuje im środków, by ją pozyskać.
Poza wzrostem liczby ludności przyczyną deficytu wody jest globalny wzrost temperatury powietrza, a tym samym wzrost parowania. Skutkuje to zamianą naturalnej roślinności na pola uprawne.
Czasem niedostatek wody powodują błędne decyzje człowieka – np. budowa tam i zbiorników, z których w nadmiarze eksploatuje się wodę, powoduje zmniejszenie przepływu rzek poniżej konstrukcji. Poza tym parowanie z powierzchni zbiornika przyczynia się do dodatkowego ubytku wody dostępnej dla ludzi mieszkających w dalszym biegu rzeki. Bywa to powodem konfliktów, jak np. pomiędzy Kenią i Etiopią, gdzie budowa elektrowni wodnych na rzece Omo przez Etiopczyków spowodowała zmniejszenie dopływu wody do Jeziora Turkana. Natomiast w krajach wysoko rozwiniętych ludzie potrafią trwonić wodę pochodzącą z zasobów podziemnych lub zbiorników retencyjnych nawet w suchych regionach, gdzie bardzo duże jej ilości są zużywane w celach rekreacyjnych, np. do podlewania pól golfowych czy napełniania ogrodowych basenów.
Oszacuj własne dobowe zużycie wody. Weź pod uwagę m.in. jedzenie, picie, mycie, korzystanie z toalety, pranie.
Problemem jest nie tylko brak wody, ale również jej jakość. W krajach rozwijających się ok. 80% zachorowań związanych jest z wodą. Część wykorzystywanej wody pochodzi z bogatych w życie organiczne (w tym chorobotwórcze dla ludzi) rzek i jezior. Jeśli nie ma możliwości jej uzdatnienia, ludzie narażają się na choroby. Zanieczyszczone mogą być także wody w studniach, jeżeli pochodzą z niezbyt głębokich poziomów, gdzie przedostały się zanieczyszczenia z powierzchni. Także woda deszczowa, która generalnie raczej nie nadaje się do picia, traci swoją jakość, jeśli jest przechowywana zbyt długo lub w nieodpowiedni sposób. Nie można jej już nawet wykorzystać na przykład do prania.
Wody mogą być zanieczyszczone chemicznie spłukanymi z pól nawozami lub pestycydami. Źródłem zanieczyszczeń są ścieki z gospodarstw domowych, zwłaszcza w gwałtownie rosnących miastach państw rozwijających się. Swój udział w zanieczyszczeniu wody mają także zakłady przemysłowe i środki transportu wodnego.
Rośliny i zwierzęta przez miliony lat przystosowały się do dostępnej im ilości wody. Niektóre ich gatunki (np. karnegia olbrzymia wśród roślin, niesporczaki wśród zwierząt) mogą przetrwać kilka, a nawet kilkadziesiąt lat bez tego życiodajnego płynu. Człowiek niestety bez dostępu do wody może przeżyć tylko kilka dni.
3. Propozycje rozwiązań problemu niedostatku wody
Liczne przyczyny niedostatku wody powodują, że rozwiązanie problemu wymaga wielu działań, potrzeba wielu sposobów. Jednym z nich jest zwiększenie retencji, a przez to ilości dostępnej wody. Jest to możliwe w każdej strefie klimatycznej. Dzięki budowie tam można zgromadzić wodę w zbiornikach w czasie jej obfitości i użyć, gdy będzie jej brakować. Wadą budowy wielkich tam są ogromne koszty finansowe, środowiskowe i często polityczne, o czym była już mowa. Łatwiejsza do zastosowania i często efektywniejsza jest mała retencja. Budując małe tamy, pozwalając rzece płynąć w naturalnym korycie i meandrować, sadząc lasy, ogranicza się spływ wód.
Drugi sposób możliwy do wprowadzenia w każdym klimacie to działania na rzecz ograniczania strat wody. Można to uzyskać poprzez zacienianie pól, czyli na przykład sadzenie mniejszych roślin w sąsiedztwie większych, co zmniejsza ich transpirację, bądź mulczowaniemulczowanie, czyli pokrywanie gleby materiałem zmniejszającym parowanie wody.
Deficyt wody można zmniejszyć poprzez jej transfer z obszarów obfitych w wodę do deficytowych. Jest to sposób znany od starożytności. Współczesnym, najprawdopodobniej największym tego typu projektem jest budowa systemu 3 kanałów w Chinach, które prześlą na północ 45 mld mIndeks górny 33 wody rocznie.
Kolejny sposób to nawadnianie. Najlepiej takie, które maksymalnie ograniczy straty wody. Przykładem jest nawadnianie kropelkowe.
Film dostępny na portalu epodreczniki.pl
Film, suche półpustynne tereny, ludzie pracujący w polu, koszą rośliny sierpami, kopią szpadlami, dno wyschniętej studni. Widok na miasto, targ. Kolejne ujęcie, ogrodnik podlewa rośliny wodą z węża ogrodowego. System nawadniania grawitacyjnego w polu. System pomp, woda kapie po kropelce z rozciągniętych nad plantacjami węży. Szkolenie grupy rolników. Wizyta na targu. Kobieta w domu gotuje obiad. Kolejne szkolenie grupy rolników.
Woda może pochodzić z podziemnych warstw wodonośnych. Nie zawsze tworzą one niecki artezyjskie, dzięki czemu woda samoczynnie wypływa na powierzchnię. Najczęściej trzeba ją wypompować.
Jeżeli wody słodkiej jest za mało, a państwo ma dostęp do morza, może tę wodę odsalać. Ponieważ jednak jest to proces bardzo energochłonny, w technologii tej przewodzą kraje wysoko rozwinięte ekonomicznie lub dysponujące sporymi środkami finansowymi ze sprzedaży ropy naftowej i gazu ziemnego.
Państwo | Produkcja (mln mIndeks górny 33/dobę) |
Arabia Saudyjska | 9,2 |
Zjednoczone Emiraty Arabskie | 8,4 |
Hiszpania | 3,8 |
Kuwejt | 2,6 |
Algieria | 2,4 |
Australia | 1,8 |
Katar | 1,8 |
Izrael | 1,5 |
Chiny | 1,5 |
Libia | 1,1 |
Zużycie wody można ograniczyć, oczyszczając ścieki i używając wody powtórnie. W krajach wysoko rozwiniętych oczyszczaniu podlega zdecydowana większość ścieków, w państwach rozwijających się niestety jest bardzo mało oczyszczalni.
Jeżeli jednak nadal wody nie wystarcza, można ją sprowadzić z zagranicy. W 2008 roku susza w Katalonii (północno‑zachodnia części Hiszpanii) stała się tak poważna, że konieczny był import wody z Francji drogą morską. Rozmowy w sprawie stałego dostarczania wody prowadził Izrael z Turcją. Miała być dostarczana rurociągiem na dnie Morza Śródziemnego. W 2010 roku z przyczyn politycznych projekt został wstrzymany. Inny sposób to sprowadzanie gotowych produktów i zawartej w nich tzw. wody wirtualnejwody wirtualnej, zużytej w procesie produkcji. Sprowadzając, a nie produkując tonę pszenicy, oszczędzamy około 1,3 mln litrów wody.
Produkt | Ilość wirtualnej wody (l) |
Herbata (kubek 250 ml) | 30 |
Nawóz azotowy (1 kg) | 600 |
Ser (0,25 kg) | 1 250 |
Pszenica (1 kg) | 1 300 |
T‑shirt | 2 700 |
Telefon komórkowy | 3 000 |
Stek wołowy (30 dag) | 4 650 |
Czekolada (0,2 kg) | 4 800 |
Buty skórzane (para) | 8 000 |
Jeansy (para) | 10 855 |
Samochód osobowy | 450 000 |
Państwo | Import wirtualnej wody netto |
Japonia | 1,168 |
Meksyk | 0,661 |
Włochy | 0,622 |
Niemcy | 0,602 |
Wielka Brytania | 0,578 |
Z powyższych przykładów wynika, że ograniczeniem zastosowania różnych rozwiązań ułatwiających dostęp do wody nie są warunki klimatyczne, lecz czynniki społeczno‑ekonomiczne.
Film dostępny na portalu epodreczniki.pl
Film, płynąca w rzece woda. Krajobrazy górskie, dużo lasów, akweny wodne, łabędzie. Dzieci ubrane na niebiesko z zespołu szkolno-przedszkolnego w Muszynie opowiadają o wodzie. Kobieta siedzi na pomoście. Źródło Świętej Kingi. Woda leci z kranu, który wychodzi ze skały. Otoczenie ogrodów i zadrzewionej skarpy. Barokowa rzeźba świętej Kingi. Woda w potoku. Las. Drogą jedzie samochód. Pijalnia wód w Tyliczu. Mofeta w Tyliczu. Niewielkie zbiorniki z wodą. Bąbelki. Mofeta w Złockiem. Niewielki zbiornik z wodą. Bąbelki. Mapa ścieżki wokół Popradu. Kolorowe ptaki w lesie i nad wodą. Dzieci myjące ręce. Napis oszczędzaj wodę. Dzieci zbierają śmieci w terenie. Występy w szkole. Dzieci w mundurkach szkolnych. Płynąca woda, kamieniste dno. Woda w zagłębieniach dłoni. Woda leci z kranu. Woda płynie w rzece. Dzieci puszczają łódki ze skorupek orzecha z żaglem z liścia.
Czy w twoim regionie występują problemy z wodą? Wyjaśnij, dlaczego taka sytuacja ma miejsce.
Podsumowanie
Dostępne zasoby wody słodkiej to zaledwie 0,3% wody na Ziemi.
Obszary niedoboru wody to głównie regiony okołozwrotnikowe i wewnątrzkontynentalne.
Główny czynnik przyrodniczy wpływający na niedobór wody to opady mniejsze niż możliwości parowania.
Główne czynniki pozaprzyrodnicze wpływające na niedobór wody to wzrost liczby ludności i zwiększone zapotrzebowanie na produkty rolne, przemysłowe oraz wodę do celów konsumpcyjnych i domowych.
Problem wody, zwłaszcza w państwach rozwijających się, wynika również z niskiej jakości wody zanieczyszczonej chemicznie i biologicznie.
Istnieją liczne sposoby radzenia sobie z deficytem wody, większość wymaga wiedzy, technologii i sporych środków finansowych.
Wybierz państwo i zanalizuj je pod względem zasobów wodnych. Wynik przedstaw w postaci analizy SWOT.
Dowiedz się, skąd pochodzi woda wykorzystywana w twoim domu. Zbierz informacje na temat jej jakości na początku procesu uzdatniania (jeśli nie jest uzdatniana, dowiedz się dlaczego i czy jest to wskazane).
Słowniczek
pokrywanie gleby materiałem zmniejszającym parowanie wody z gleby, np. słomą, liśćmi
woda wykorzystana w procesie produkcji
Zadania
Oceń prawdziwość stwierdzeń.
| Prawda | Fałsz | |
| Obszary z niedostatkiem wody występują na wszystkich kontynentach (nie licząc Antarktydy). | □ | □ |
| Obszary z niedostatkiem wody występują tylko w państwach słabo rozwiniętych. | □ | □ |
| W państwach wysoko rozwiniętych stosuje się wodooszczędne technologie, więc zużycie wody na mieszkańca jest małe. | □ | □ |
| Zanim woda trafiła do studni, przesiąkała przez skały, jest więc czysta. | □ | □ |
| Sadzenie lasów ogranicza spływ powierzchniowy, przez co zwiększają się zasoby wód podziemnych. | □ | □ |
Wskaż przykłady małej retencji.
- tamy i zbiorniki przy małych elektrowniach wodnych
- tamy budowane przez bobry
- rzeki płynące w naturalnych korytach i wylewające w czasie przyborów
- parkingi zbudowane z ażurowej kostki umożliwiające wodzie deszczowej wsiąkanie w glebę
- działania zapobiegające erozji gleby
- prostowanie koryt rzecznych
- budowa wielkich tam na rzekach
- budowa zbiorników przeciwpowodziowych
- osuszanie terenów podmokłych
- usuwanie zadrzewień śródpolnych dla łatwiejszego manewrowania maszyn rolniczych
Połącz nazwy metod zmniejszania niedoboru wody z opisami ich zalet.
zwiększanie małej retencji, nawadnianie kropelkowe, mulczowanie, oczyszczanie ścieków
| wielokrotne wykorzystanie tej samej wody | |
| woda nie jest marnowana, trafia bezpośrednio do korzeni roślin uprawnych | |
| spowolnienie odpływu wód | |
| zachowanie wilgoci gleby |
Uzupełnij luki, wybierając odpowiednie sformułowania z listy.
skomplikowana technologia, per capita, wysokie koszty, wody podziemne są bardzo wolno odnawialne i złoża są niewystarczające, europejskich, ciepłe lata i chłodne zimy, ograniczenia kulturowe, na wszystkich kontynentach z wyjątkiem Antarktydy, tylko w Afryce i Australii, ogółem, na mieszkańca, opady niższe od możliwości parowania, wody podziemne są zanieczyszczone, rozwijających się, opady wyższe od możliwości parowania, wody podziemne są zbyt zmineralizowane, tylko na kontynentach półkuli południowej, wysoko rozwiniętych, wysoka zawartość soli w wodzie, tylko na kontynentach półkuli północnej
Obszary z niedoborem wody istnieją .......................................................................................................................................................
Głównym czynnikiem ich powstania są .......................................................................................................................................................
Zwiększająca się liczba mieszkańców Ziemi zwiększa zapotrzebowanie na wodę .......................................................................................................................................................
Najwięcej wody na osobę zużywają mieszkańcy państw .......................................................................................................................................................
Wykorzystanie wód podziemnych nie jest optymalnym rozwiązaniem, szczególnie w przypadku wielkich aglomeracji, ponieważ .......................................................................................................................................................
Główne ograniczenie stosowania odsalania wody morskiej to .......................................................................................................................................................
Wirtualna woda to
- ilość wody potrzebna do wytworzenia produktu.
- woda konieczna do wyprodukowania komputera.
- pojęcie teoretyczne wykorzystywane w transporcie międzynarodowym.
- pojęcie z gier komputerowych.
- ilość wody potrzebna do przewiezienia produktu drogą wodną.
- ilość wody zawarta w produkcie.