Zasoby wodne na Ziemi są rozmieszczone nierównomiernie. W krajach Ameryki Północnej i Południowej, Rosji, Indonezji, Australii i Afryki Równikowej na mieszkańca przypada ponad 5000 mIndeks górny 3³ wody, podczas gdy w krajach Afryki Północnej i Bliskiego Wschodu poniżej 500 mIndeks górny 3³. Przyczyną niedoboru wody mogą być czynniki naturalne i antropogeniczne. Spośród czynników naturalnych największy wpływ mają te, które pośrednio i bezpośrednio decydują o bilansie wodnym (głównie wysokość opadów i temperatura powietrza wpływająca na wielkość parowania) oraz niebezpieczne anomalie klimatyczne sprawiające, że niedobór wody może pojawić się w obszarach dotychczas zasobnych w wodę.

Oto kilka przykładów z różnych regionów świata:

• w 2008 roku podczas największej w historii suszy w Katalonii do Barcelony sprowadzana była woda z Francji,

• trwająca 9 lat tzw. „susza milenijna” (2001‑2010) w południowej Australii spowodowała spadek upraw ryżu i bawełny odpowiednio o 99 i 84%,

• 14 z 20 największych miast świata dotkniętych jest suszą albo niedoborem wody,

• 14 krajów świata jest narażonych na ekstremalny i chroniczny deficyt wody, wynikający ze zbyt małych zasobów odnawialnychzasoby odnawialne wódzasobów odnawialnych przypadających na mieszkańca. Należy do nich: Maroko, Algieria, Tunezja, Libia, Zjednoczone Emiraty Arabskie, Arabia Saudyjska, Jemen, Oman, Jordania, Egipt, Sudan, Somalia, Kenia i Republika Południowej Afryki,

• 4 miliardy ludzi mieszka w rejonach, gdzie co najmniej przez miesiąc w roku występują niedobory wody.

Dodatkowo na niekorzystne procesy przyrodnicze nakładają się czynniki antropogeniczne. Człowiek poprzez swoje działania gospodarcze może bowiem wpływać na pogłębianie niedoborów wody wynikających z uwarunkowań przyrodniczych albo powodować ich występowanie w strefach dotychczas zasobnych w wodę. Do czynników antropogenicznych należy przede wszystkim nieracjonalny pobór wody do różnorodnych celów – bytowych, komunalnych i przemysłowych oraz do nawodnień w rolnictwie.

Podręcznikowym przykładem nieracjonalnej gospodarki wodnej powodującej zjawisko niedoboru wody jest Jezioro Aralskie. Jeszcze w latach 60. XX w. stanowiło czwarte co do wielkości jezioro na Ziemi, dziś jego powierzchnia zmalała o 80%. Do takiego stanu doprowadziło poprowadzenie kanałów irygacyjnych od zasilających jezioro rzek - Amu‑Darii i Syr‑Darii w celu nawodnienia otaczających obszarów przeznaczonych pod uprawę bawełny.

R1WhqK6ZSVoam

Mapa dotyczy zmian zasięgu Jeziora Aralskiego w latach 1960-2009. Jezioro Aralskie jest położone na obszarze Uzbekistanu i Kazachstanu. Jezioro na południowym wschodzie graniczy z pustynią Kyzył-kum. Przez środek jeziora biegnie linia kolejowa. Na mapie pokazano, jak znacząco zmienił się zasięg jeziora. W latach 60. powierzchnia jeziora była duża, zbliżona kształtem do koła. W kolejnych dziesięcioleciach jezioro wysychało. W roku 2009 jezioro zajmowało wąski pas na zachodzie dawnego obszaru akwenu, w niewielkiej centralnej części oraz w północnej.

Niestety nie wzięto pod uwagę, że bawełna jest rośliną o bardzo dużych potrzebach wodnych i wymaga intensywnego nawadniania. Aby zapewnić jej odpowiednie warunki, konieczne było zbudowanie gęstej sieci kanałów nawadniających, co zrobiono szybko i mało starannie. Kanały były nieszczelne i w rezultacie od 30 do nawet 70% wody odbieranej rzekom nie docierało ani do pól uprawnych, ani do jeziora. Z czasem nadmierny pobór wód doprowadził do zahamowania dopływu rzecznego do jeziora. W latach 60. XX wieku jego powierzchnia wynosiła 68,5 kmIndeks górny 2², podczas gdy w 2009 roku, kiedy to osiągnęła najmniejszy zasięg, wynosiła tylko 13,5 kmIndeks górny 2².

Prowadzone działania przyczyniły się co prawda do wzrostu produkcji bawełny, ale jednocześnie spowodowały radykalne zmniejszenie poziomu wody w jeziorze, jego zasolenie, zanik flory i fauny oraz masową emigrację ludności utrzymującej się niegdyś z rybołówstwa w Aralsku i innych nadbrzeżnych portach. Odsłaniające się dno jeziora zamieniło się w pustynię nazwaną odtąd Aral‑kum. Jeszcze dziś kilkanaście, czasem kilkadziesiąt kilometrów od brzegu tkwią na niej wraki dawnych statków i rybackich łodzi.

RG2qMXr6hWkmu

Zdjęcie przedstawia płaski, rozległy, piaszczysty teren, porośnięty gdzieniegdzie niskimi kępami roślinności. Na pierwszym planie zdjęcia na piasku stoi sześć wraków statków. Na fotografii świeci słońce.

Działania mające na celu zahamowanie zaniku jeziora i choćby częściowe przywrócenie równowagi biologicznej wód przyniosły tylko częściową poprawę. Dotyczyły one bowiem nie całego jeziora a jedynie jego północnej części nazywanej dziś Jeziorem Północnoaralskim, którą od części południowej oddzieliła Zapora Kökarał. Poziom zasilanego wodami Syr‑Darii Jeziora Północnoaralskiego podniósł się, a jego zasolenie spadło, dzięki czemu w wodach zaczęło odradzać się życie. Linia brzegowa zbliżyła się o 15 km do dawnego zasięgu. Wszystkie te pozytywne zmiany nastąpiły jednak kosztem wód południowej części jeziora, w stosunku do której nie przewidziano żadnych działań naprawczych.

Więcej informacji na temat katastrofy ekologicznej Jeziora Aralskiego znajdziesz w e‑materiałach: „Klęska Jeziora Aralskiego” oraz „Jezioro Aralskie i jezioro Czad”.

Jezioro leży w Kotlinie Czadu na pograniczu Kamerunu, Czadu, Nigerii i Nigru. W przeszłości było jednym z największych jezior Afryki i najważniejszym zbiornikiem wody w strefie Sahelu. Jest zasilane dopływem rzek i opadami, których średnia roczna suma przekracza w tym rejonie 300 mm. Wydaje się, że w tych warunkach nie powinny występować znaczące niedobory wody. Tymczasem jezioro Czad wysycha. Obszar dawnego jeziora w znacznej części zajęły piaszczyste wydmy i błotniste mokradła. Obecnie jego powierzchnia wynosi 1,5 tys. km², podczas gdy w połowie lat 70. XX w. liczyła jeszcze 25 tys. km². Uległa ona znacznemu zmniejszeniu po katastrofalnych suszach w latach 1968–75 i w 1980 roku, które spowodowały znaczny niedobór wód pogłębiony przez nieracjonalną gospodarkę człowieka.

R1KkqJ146n2TU

Zdjęcie satelitarne przedstawia zmiany powierzchni jeziora Czad w latach 1973-2001. Jezioro zaprezentowano z roku 1973, 1987, 1997 oraz w 2001. Jezioro ma podłużną górną część i szerszą, owalną dolną część. W 1973 roku jezioro miało kolor turkusowy, w 1987 roku kolor turkusowy pozostał tylko w centralnej części dolnej powierzchni akwenu. Pozostała powierzchnia jeziora ma kolor czerwony. W roku 2001 kolor czerwony został zastąpiony kolorem zielonym.

Mieszkańcy tego regionu popełniają bowiem ten sam błąd, który doprowadził do zniszczenia Jeziora Aralskiego. Oprócz sorgo, prosa, manioku i orzeszków ziemnych uprawiają bawełnę i ryż, a więc gatunki o dużych potrzebach wodnych, co wobec deficytu opadów wymusza konieczność intensywnego nawadniania oraz zajmowania pod uprawę rozległych polderów usytuowanych w podmokłym dnie jeziora.

R1RvIIC84dqAh

Zdjęcie przedstawia czarnoskórych - kobiety i mężczyzn - którzy schyleni stoją na błotnistym polu i sadzą ryż. Ryż przypomina cienką, niską trawę.

Zdaniem naukowców niekorzystne procesy są już tak zaawansowane, że jezioro nie ma żadnych szans na przetrwanie, nawet jeśli uda się nakłonić rolników do uprawiania roślin o niskim zapotrzebowaniu na wodę. Szacuje się, że jezioro Czad zniknie prawdopodobnie w ciągu najbliższych 30‑40 lat.

Kolejnym przypadkiem kryzysu wodnego są Indie, gdzie pod egidą Organizacji Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) wdrażano program rozwoju rolnictwa służący zwiększeniu jego produktywności dzięki zastosowaniu wydajniejszych odmian roślin uprawnych i rozwojowi agrotechniki. Jednym ze stosowanych działań było intensywne nawadnianie pól, zwłaszcza położonych na suchych, nienadających się do uprawy obszarach. Przyczyniło się to do występowania niedoborów wody.

R16i0uvoCJrG4

Zdjęcie przedstawia stosunkowo wąski kanał. Przez kanał przechodzi most. Brzegi kanału są wybetonowane. Teren w pobliżu kanału rzadko porastają drzewa. W oddali są pagórki.

Deficyt wody pogłębił powszechny brak opłat za wodę oraz powstanie bardzo dużej liczby nadmiernie eksploatowanych studni. W efekcie doszło do znaczącego obniżenia poziomu wód podziemnych oraz ich zanieczyszczenia. Dziś Indie to kraj zmagający się z niedoborem wody, a problem zaczyna wykraczać poza sferę przyrodniczą i gospodarczą. Z roku na rok rośnie bowiem liczba przestępstw związanych z konfliktami o wodę. Najwięcej z nich miało miejsce w stanach Maharashtra i Bihar, które w ostatnich latach zmagają się z ogromną suszą. Gdy zmniejsza się dostępność wody, konflikty obejmują całe społeczności. Odpowiedzialne za tę sytuację jest niewłaściwe zarządzanie zasobami wodnymi. Indie eksploatują bowiem przede wszystkim zasoby wód podziemnych – ich pobór dorównuje łącznej eksploatacji w USA i Chinach. Tymczasem do roku 2030 zapotrzebowanie Indii na wodę będzie dwukrotnie większe niż obecne zasoby, co z pewnością zaostrzy już dziś występujące konflikty.

Sahel to pas suchej sawanny o szerokości średnio 500 km biegnący w poprzek Afryki z zachodu na wschód. Występuje tu 3‑miesięczna pora deszczowa, 9‑miesięczna pora sucha oraz duże wartości temperatury powietrza (20‑35°C). W latach 60. XX wieku region został dotknięty wielkimi suszami, które z krótkimi przerwami utrzymywały się przez następne dziesięciolecia. Spowodowały one niespotykane w skali świata nasilenie procesów pustynnienia. Południowy zasięg Sahary na długości 6000 km przesunął się o 100–150 km na południe (od 1900 roku o 250 km), a około 50% gruntów rolnych i 80% pastwisk utraciło produktywność biologiczną. Szacuje się, że w ciągu ostatnich 20 lat dostępność wody na mieszkańca w krajach Sahelu spadła o ponad 40%.

RRnFhpAV2ZOK7

Na zdjęciu jest płaski, piaszczysty teren. Rzadko rośną na nim niewysokie, pozbawione liści drzewa.

Mieszkańcy pobierają często wodę z niechronionych studni kopanych lub bezpośrednio z rzek, jezior, stawów, strumieni czy kanałów irygacyjnych. Nie jest ona odpowiednio uzdatniona, często zawiera zanieczyszczenia chemiczne i bakterie chorobotwórcze, które nie pozwalają na jej bezpośrednie wykorzystanie. Problemem krajów Sahelu jest więc nie tylko bezwzględny niedobór wód spowodowany długotrwałymi suszami, ale także deficyt wody pitnej o odpowiedniej jakości.

Byt mieszkańców tego regionu w dużej mierze zależy od rolnictwa, tymczasem aż 98% wody wykorzystywanej w tej gałęzi gospodarki pochodzi z opadów. Sytuację utrudnia brak stałych rzek. Z wyjątkiem Senegalu, Nigru i Nilu większość cieków ma charakter okresowy i występuje tylko w porze opadów, a te pojawiają się nieregularnie. Tam, gdzie jest to możliwe, prowadzi się nawadnianie pól, czerpiąc wodę ze studni. Niestety obecnie w wielu krajach odchodzi się od znanych już w starożytności metod dostarczania wody za pomocą podziemnych kanałów na rzecz współczesnych systemów obfitego, powierzchniowego nawadniania, a nawet okresowego zatapiania. Niestety w wyniku dużego parowania skutkuje to zasoleniem gleb i przyczynia się do strat tak cennej w tym regionie wody.

RKUaAfDvtls4k

Zdjęcie przedstawia trzy czarnoskóre kobiety w pobliżu studni. Jedna z kobiet trzyma w dłoni małą miskę i oddala się od studni. Kolejna kobieta niesie na głowie dużą, plastikową miskę - podchodzi do ujęcia wody. Na pierwszym planie stoi wychudzona krowa - widać jej żebra. Teren, na którym stoi studnia, jest piaszczysty. W tle rosną drzewa.

Wydaje się, że częściowym rozwiązaniem problemu byłaby budowa studni głębinowych o dużej wydajności umożliwiających dostęp do wody dla ludności i zwierząt oraz upraw. Niestety wysokie koszty realizacji tej inwestycji przekraczają możliwości wielu krajów Sahelu. Na szczęście budowa studni jest częściowo finansowana przez organizacje humanitarne zajmujące się problemem głodu na świecie.

Problem deficytu wody w krajach Sahelu wymaga pilnego rozwiązania przy współudziale społeczności międzynarodowej, bowiem jest z nim związane przybierające z każdym rokiem na sile zjawisko migracji do innych krajów afrykańskich i do Europy.

Więcej informacji na temat Sahelu znajdziesz w e‑materiale: „Strefa Sahelu - pustynnienie, głód”.

Kapsztad jest przykładem miasta, którego mieszkańcy musieli zmierzyć się z problemem braku wody. Jej niedobór został spowodowany przez długotrwałą suszę w latach 2015‑2018. Jednak w tym przypadku za deficyt wody odpowiada nie tylko natura, ale także człowiek i jego nieracjonalne korzystanie z wody oraz brak dbałości władz o zapewnienie jej dostaw w sytuacji kryzysowej. Miasto nie posiada bowiem systemu poboru wód podziemnych ani odsalarni wody morskiej. Jego gospodarka wodna jest całkowicie uzależniona od opadów. Przyjęta przez miasto długoletnia strategia ochrony istniejących źródeł wody bez znajdowania nowych stała się głównym powodem problemów.

REFz3vMfmnNc5

Zdjęcie satelitarne przedstawia fragment gęsto zabudowanego wybrzeża. Blisko brzegu w górnej części zdjęcia znajdują się prostokątne zbiorniki wypełnione wodą. Fragment wybrzeża jest częściowo górzysty.

Kapsztad jest zaopatrywany w wodę z sześciu otaczających miasto zbiorników retencyjnych zasilanych głównie opadami. Po trzech latach suszy w zbiornikach pozostało zaledwie 25% wody, a alternatywnych źródeł nie było. Strach związany z brakiem wody w kranach zmusił mieszkańców Kapsztadu do oszczędności. Władze Kapsztadu sukcesywnie wprowadzały ograniczenia w jej poborze – początkowo każdy mieszkaniec mógł jej pobrać do 100 l, a potem tylko do 50 l dziennie.

R13S02Tz2advh

Wykres przedstawia objętość wody zmagazynowanej w sześciu największych zbiornikach retencyjnych w rejonie Kapsztadu w latach 2013-2019. Na wykresie przy wartości 125 miliardów litrów zaznaczono objętość nienaruszalną (13,5% całkowitej). W latach 2013 i 2014 objętość wody w zbiornikach retencyjnych wynosiła około 950 miliardów litrów. W kolejnych latach malała - aż do roku 2017, kiedy miała wartość minimalną - około 200 miliardów litrów. Tendencja wzrostowa jest od lipca 2018 roku - wynosiła około 700 miliardów litrów. Od 2019 roku jest spadek objętości do wartości nieco poniżej 500 miliardów litrów.

Poziom wody w zbiornikach sukcesywnie obniżał się od końca 2014 roku. Gdyby osiągnął 13,5% pojemności zbiorników retencyjnych, nastąpiłby w Kapsztadzie „dzień zero”, czyli całkowite odcięcie dopływu wody. Mieszkańcy 3,5‑milionowego miasta zostaliby skazani na 149 punktów poboru wody, a planowany limit dzienny wyniósłby 25 l na osobę. Szczęśliwie nadeszły opady i zagrożenie minęło.

Przykład Kapsztadu pokazuje, jak ważna jest odpowiednia polityka zarządzania zasobami wodnymi i poszukiwanie alternatywnych źródeł wody. Władze miasta, bogatsze o te doświadczenia, prowadzą działania o charakterze doraźnym i długofalowym służące zwiększeniu zasobów wody. Należy do nich zakup dodatkowych 2,5 milionów litrów wody dziennie ze zbiornika Molteno w Oranjezicht, uruchomienie trzech małych zakładów odsalania wody morskiej, wprowadzenie recyklingu wody, pomoc mieszkańcom w instalacji przydomowych zbiorników na wodę deszczową itp.

RAEoSBuTmfOks

Zdjęcie przedstawia zbiornik retencyjny w terenie górskim. Górny poziom jest wypełniony wodą, spadek terenu oraz dolny poziom są częściowo porośnięte trawą. Po prawej stronie fotografii z górnego zbiornika woda wypływa z rury do dolnej części zbiornika retencyjnego.

Wielka Sztuczna Rzeka to projekt hydrotechniczny w Libii. Składa się z sieci podziemnych rurociągów oraz studni dostarczających wodę do miast na wybrzeżu.  Idea realizacji tej inwestycji powstała pod koniec lat siedemdziesiątych XX w. Wtedy to zanieczyszczeniu uległy źródła wody pitnej Bengazi, stając się niezdatnymi do wykorzystania. Sprawą priorytetową było więc znalezienie alternatywnych źródeł wody. Można ją było sprowadzić z Europy albo eksploatować z podziemnych warstw wodonośnych (poziom Al‑Kufry) na Saharze zalegających na głębokości od 80 do 400 metrów pod powierzchnią terenu. Odkryto je w latach 50. XX w. w południowej części kraju podczas prac poszukiwawczych złóż ropy naftowej.

Budowę inwestycji rozpoczęto w latach 80. XX w., a pierwszy pobór wody nastąpił w 1989 roku. Jest ona uważana za największy projekt inżynieryjny, jaki kiedykolwiek został zrealizowany. Mu’ammar al‑Kaddafi określił go mianem ósmego cudu świata, a mapa planowanych rurociągów i kanałów została uwieczniona na banknocie.

REFiQjsE5s6Bs

Na fragmencie banknotu znajduje się fragment linii brzegowej. Na lądzie znajdują się liczne linie przebiegające w różnych kierunkach. Przy liniach w kółkach namalowano pojedyncze palmy.

W skład systemu miało wchodzić 1300 studni dostarczających dziennie łącznie ok. 3 mln m³ wody pitnej płynącej rurociągami o średnicy 4 m.

Trwająca od 2014 roku wojna domowa w Libii zahamowała realizację inwestycji. Szacuje się jednak, że gdyby powstała zgodnie z pierwotnymi założeniami, spowodowałaby wyczerpanie zasobów wód podziemnych wskutek intensywnej ich eksploatacji w ciągu 100 lat.

R16Jx0urTjylh

Na zdjęciu jest rów, kopany w suchym, piaszczystym terenie. Na pierwszym planie jest duża łyżka koparki. Po lewej stronie nad rowem stoi kilka osób. W rowie stoją dwie osoby.

R9YLNzWfQZDy9

Zdjęcie przedstawia ciężarówki wiozące szerokie rury. Ciężarówki jadą po płaskim, piaszczystym terenie.

Tama Wielkiego Odrodzenia w Etiopii to zapora wodna na Nilu Błękitnym, przy granicy Etiopii z Sudanem. Jest przykładem tego, jak dalekosiężne w sensie czasowym i przestrzennym mogą być skutki inwestycji wodnych.

Zapora to według projektu największy obiekt hydrotechniczny w Afryce – jej pojemność wynosi 74 mld m³, długość to 246 km, a wysokość - 150 m. Docelowa moc elektrowni wodnej to 6000 MW. Celem budowy zapory było zaspokojenie potrzeb energetycznych rozwijającej się etiopskiej gospodarki. Spiętrzenie wody na zaporze oznaczałoby jednak zmniejszenie przepływu Nilu w dolnym biegu nawet o 25% i występowanie trwałych niedoborów wody na terenie Egiptu, gdzie Nil jest praktycznie jedynym źródłem wody kraju. Poza tym niemal cała ludność żyje w jego dolinie. Podobne obawy wyrażał także Sudan.

RUkaytND2gtYj

Na zdjęciu wykonanym z góry jest rzeka. Teren w pobliżu brzegu jest zielony. Rozległy obszar po prawej stronie zdjęcia - nieco oddalony od brzegu rzeki - ma kolor żółty.

Trwający od lat spór między krajami nie został rozwiązany. Egipt domaga się gwarancji, że będzie utrzymywany stały, odpowiednio wysoki poziom wody w Nilu poniżej zapory. Etiopia nie wyraża na to zgody, obawiając się, że w czasie niskich stanów wód wytwarzanie energii elektrycznej będzie utrudnione albo wręcz niemożliwe. Budowa zapory ma więc szansę stać się punktem zapalnym poważnego, regionalnego konfliktu związanego z gospodarką wodną. Dla Egiptu, Etiopii i Sudanu Nil jest bowiem nie tylko źródłem wody, ale także ważnym czynnikiem rozwoju gospodarki.

Ewenementem w skali światowej są plany zmiany biegu rzek. Już w latach 50. XX wieku opracowywano projekty odwrócenia biegu wielkich rzek Syberii - Irtyszu, Leny, Jeniseju i Obu uchodzących do Oceanu Arktycznego. Ich wody miały posłużyć nawadnianiu pól bawełny w centralnej Azji. Nowe koryta planowano drążyć przy użyciu punktowych ładunków nuklearnych. Wydaje się, że te fantastyczne koncepcje przeminęły wraz z rozpadem Związku Radzieckiego. Tymczasem o powrót do tego pomysłu apelował kilka lat temu m.in. prezydent Kazachstanu Nursułtan Nazarbajew. Miało to pomóc w likwidacji długotrwałej suszy w Azji Środkowej i spowodować zwiększenie produkcji bawełny.

RbFO4B2DaSVQf

Zdjęcie przedstawia czarnoskórą osobę pracującą na polu bawełny. Pole jest rozległe. Pracująca osoba pochyla się nad roślinami. Owoce bawełny przypominają kulki z waty. Teren, na którym rośnie bawełna, jest płaski.

Teraz myśli się o budowie gigantycznego kanału transportującego wodę z syberyjskiej rzeki Ob do Syr‑Darii i Amu‑Darii zasilających Jezioro Aralskie. Żeby wody Obu mogły dotrzeć do centralnej Azji, trzeba wybudować kanał o głębokości 16 m, szerokości 200 m i długości ponad 2 500 km, którym popłynie około 7% wody z głównego nurtu rzeki. Skutki tego przedsięwzięcia mogą okazać się trudne do przewidzenia. Szacuje się, że dzięki nawodnieniu wodą z syberyjskich rzek, w Azji nastąpią dwa, może trzy lata urodzaju. Potem tereny te czeka wtórne pustynnienie. Natomiast bez wątpienia wzrośnie zasolenie wód oceanicznych w rejonie ujść rzek, co może skutkować katastrofą ekologiczną na niemożliwą do przewidzenia skalę.

Słownik