Obszary nadmiaru i niedoboru wody na świecie

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. W tym materiale zastanowimy się nad przyczynami zróżnicowania dostępności do wody oraz sposobami radzenia sobie z jej deficytem.

RWj4M5mhm1NsN

Na zdjęciu oczyszczalnia ścieków. Zdjęcie z góry. Duże okrągłe zbiorniki. Wewnątrz mieszadła zbierające nieczystości. Budynki techniczne. Drogi. Na drugim planie las.

1. Obszary niedoboru i nadwyżek wody na Ziemi

RKW2UHIxWm9nv

Na ilustracji dwa diagramy. Diagram kołowy – struktura zasobów wody słodkiej na Ziemi. Sześćdziesiąt osiem i cztery dziesiąte procenta – lodowce i śnieg; trzydzieści i trzy dziesiąte procenta – wody podziemne; zero i osiemdziesiąt sześć setnych procenta – wieloletnia zmarzlina; zero dwieście dziewięćdziesiąt sześć tysięcznych procenta - jeziora, bagna i rzeki. Drugi diagram słupkowy przedstawia szczegółową strukturę wód powierzchniowych: jeziora – dwadzieścia sześć setnych procenta, bagna – trzy setne procenta, a rzeki – sześć tysięcznych procenta.

Woda słodka stanowi niecałe 3% hydrosfery. Zdecydowana jej większość występuje w postaci lodu oraz wód podziemnych. Jest zatem odległa od dużych skupisk ludzkich lub trudno dostępna i to dlatego ludzie korzystają głównie z tej części wody, która bierze czynny udział w obiegu (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.

R1UuBm7LfiWRJ

Ilustracja przedstawia mapę świata. Wody zaznaczono kolorem jasnoniebieskim. Na mapie za pomocą kolorów przedstawiono obszary nadwyżek (zielononiebieski) i niedoborów wody (pomarańczowy). Mapa pokryta jest równoleżnikami i południkami. Dookoła mapy w białej ramce opisano wartości długości i szerokości geograficznej co dwadzieścia stopni. Po lewej stronie mapy narysowano prostokąt podzielony na cztery części. Kolorem ciemnopomarańczowym oznaczono obszary, na których niedobór wody wynosi poniżej tysiąca milimetrów, kolorem jasnopomarańczowym – obszary, na których niedobór wody wynosi od zera do tysiąca milimetrów. Kolorem jasnozielonym oznaczono obszary o dodatnim bilansie wodnym od zera do tysiąca milimetrów, a kolorem ciemnozielonym obszary, na których nadwyżka wody wynosi powyżej tysiąca milimetrów. Obszary o dużym niedoborze wody w Ameryce Północnej to teren Półwyspu Kalifornijskiego oraz obszary leżące na wschód i północny‑wschód od niego – Wielka Kotlina i Wyżyna Kolorado. Kolorem jasnopomarańczowym oznaczono obszar leżący na południu, gdzie występuje nieco mniejszy niedobór wody, mniej więcej do wysokości Półwyspu Jukatan. Kolorem ten zaznaczono również Półwysep Floryda, a także pas Wielkich Równin do rzeki Missisipi. Pozostała część kontynentu jasnozielona. W Europie niedobór wody do tysiąca milimetrów występuje od południowej części Półwyspu Iberyjskiego i biegnie wzdłuż północnego wybrzeża Morza Śródziemnego, kończąc się na Półwyspie Apenińskim, który cały został oznaczony kolorem jasnopomarańczowym. Niedobór występuje również w pasie od Słowacji po Grecję, a także na północ od Morza Czarnego i Morza Kaspijskiego. Pozostała część Europy jest w kolorze jasnozielonym. Około połowa terenu Afryki oznaczona została kolorem ciemnopomarańczowym. Jasnopomarańczowym oznaczono teren gór Atlas na północnym zachodzie. Następnie teren kontynentu oznaczono ciemnopomarańczową barwą, do wysokości północnej części Półwyspu Somalijskiego, który również jest w tym kolorze. Jasnopomarańczową barwą oznaczono wąski pas położony na południe od Sahary, ciągnie się w kierunku Półwyspu Somalijskiego, a dalej ciągnie się na południe, na wschód od Jeziora Wiktorii, aż do południowej części kontynentu. Kolorem jasnopomarańczowym nie zostały oznaczone jedynie tereny wybrzeża na wschód od Zatoki Gwinejskiej, a także Kotliny Konga, gdzie występuje nadwyżka wody do tysiąca milimetrów. Obszar na południe od Kotliny Konga (nie licząc terenu RPA i wschodu kontynentu) pokryty jest kolorem ciemnopomarańczowym. Północnowschodnia część Madagaskaru jest ciemnozielona, pozostała – jasnopomarańczowa. Kolorem ciemnopomarańczowym oznaczono w Azji Półwysep Arabski, Wyżynę Irańską, północno‑zachodnią część Indii oraz obszar położony na zachodzie Morza Kaspijskiego. Azja Mniejsza, obszar na północ i północy‑wschód od Morza Kaspijskiego, półwysep Indyjski (z wyłączeniem południowo‑zachodniego wybrzeża – która jest ciemnozielona) oraz teren centralnych Chin oraz centralną część Półwyspu Indochińskiego pokryto kolorem jasnopomarańczowym. Pozostała część Azji w kolorze jasnozielonym. Większość terenu Australii jest ciemnopomarańczowa, jaśniejszym kolorem oznaczono jedynie południe i wschodnią część kraju, z wyłączeniem większości wybrzeża, które jest jasnozielone. W Ameryce Południowej centralna część dorzecza Amazonki jest ciemnozielona, a tereny ją otaczające jasnozielone, podobnie jak południe kontynentu. Kolorem jasnopomarańczowym wyszczególniono Andy oraz Nizinę Pampy oraz La Platy (której środkowa cześć jest ciemnopomarańczowa).

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. Wykorzystuje się ją do celów higienicznych, w rolnictwie i podczas przygotowania żywności. Woda potrzebna jest również do produkcji przemysłowej i usług.

R1b01kaLZAcY2

Na ilustracji wykres liniowy, prezentuje zmiany zużycia wody na świecie. Cztery kolorowe linie – rolnictwo (zielona), przemysł (pomarańczowa), gospodarstwa domowe (czerwona), parowanie sztucznych zbiorników wodnych (niebieska). Na pionowej osi przedstawiono wartości w kilometrach sześciennych, podziałka co czterysta, do trzech tysięcy dwustu. Na osi poziomej przedstawiono lata od roku tysiąc dziewięćsetnego do dwa tysiące dwudziestego piątego, podziałka co dwadzieścia pięć lat. Dla roku dwa tysiące dwudziestego piątego zaprezentowano wartości prognozowane. Wartości dla rolnictwa nieustannie wzrastają od poziomu około pięciuset pięćdziesięciu kilometrów sześciennych w roku tysiąc dziewięćsetnym do prognozowanego poziomu około trzech tysięcy w roku dwa tysiące dwudziestym piątym. Wartości dla gospodarstw domowych również rosną – w roku tysiąc dziewięćsetnym wynosiły około sto pięćdziesiąt kilometrów sześciennych, prognoza na rok dwa tysiące dwudziesty piąty wynosi niespełna tysiąc dwieście. Wartości dla przemysłu – w roku tysiąc dziewięćsetnym około sto trzydzieści, prognoza na rok dwa tysiące dwudziesty piaty – około sześćset kilometrów sześciennych. Parowanie ze sztucznych zbiorników wodnych w roku tysiąc dziewięćsetnym wynosiło niespełna sto kilometrów sześciennych, następnie rosło, po czym od kilku lat utrzymuje się na poziomie około trzystu kilometrów sześciennych.

Potrzeby te nie zawsze są jednak zaspokajane. Szacunki mówią o ponad 2 mld ludzi (czyli o prawie 26% ludności świata w 2020 roku), którym wody brakuje z przyczyn naturalnych. Około 2,4 mld nie ma dostępu do wody z powodu niedostatecznych środków finansowych.

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 wpływa na 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 często trwonią wodę pochodzącą z zasobów podziemnych lub zbiorników retencyjnych. Czynią tak nawet w suchych regionach, gdzie bardzo duże ilości wody zużywane są w celach rekreacyjnych, np. do podlewania pól golfowych czy napełniania basenów ogrodowych.

Problemem jest nie tylko brak wody. W krajach rozwijających się ok. 80% zachorowań związanych jest z jakością spożywanej wodą, która często pochodzi z bogatych w życie organiczne rzek i jezior. Jeśli nie ma możliwości jej uzdatnienia, to ludzie narażają się na choroby. Zanieczyszczone mogą być także wody w studniach pochodzące z niedostatecznie głębokich poziomów, do których przedostały się zanieczyszczenia z powierzchni. Także woda deszczowa, która zazwyczaj nie nadaje się do picia, traci swoją jakość, jeśli jest przechowywana zbyt długo lub w nieodpowiedni sposób – nie można jej wówczas wykorzystać nawet do prania.

Wody mogą być zanieczyszczone chemicznie spłukanymi z pól nawozami lub pestycydami. Źródłem zanieczyszczeń są również ścieki z gospodarstw domowych, zwłaszcza w gwałtownie rosnących miastach rozwijających się państw. Swój udział w zanieczyszczeniu wody mają także zakłady przemysłowe i środki transportu wodnego.

R17rfHSqMlpB2

Na zdjęciu częściowo wyschnięte koryto rzeki. Brzegi wzmocnione betonowymi ścianami. Na dnie koryta i na brzegach duża ilość zanieczyszczeń. Plastikowe butelki, wiadra, szmaty. W tle zabudowania.

R18iGPJ5sbnb7

Na zdjęciu brzeg rzeki, krzewy. Na pierwszym planie tablica informacyjna. Czarny napis na białym tle. Informuje o zanieczyszczeniu wody.

3. Jak przeciwdziałać niedostatkowi wody?

Liczne przyczyny niedostatku wody powodują, że rozwiązanie tego problemu wymaga wielu działań. Jednym z nich jest zwiększenie retencji, czyli zdolności do gromadzenia zasobów wody. Jest to możliwe w każdej strefie klimatycznej. Dzięki budowie zbiorników retencyjnych można gromadzić w nich wodę opadową i używać wówczas, gdy będzie jej brakować. Wadą budowy wielkich tam są wspomniane już ogromne koszty finansowe, środowiskowe, a także polityczne. Łatwiejsza do zastosowania i często efektywniejsza jest mała retencja. Spływ wód można ograniczać budując małe tamy, pozwalając rzece płynąć w naturalnym korycie i meandrować oraz sadząc lasy.

Drugim sposobem możliwym do wprowadzenia w każdym klimacie są działania na rzecz ograniczania strat wody. Przykładami tego typu działań są zacienianie pól, czyli sadzenie mniejszych roślin w sąsiedztwie większych, co zmniejsza ich transpirację, bądź mulczowaniemulczowaniemulczowanie, czyli pokrywanie gleby materiałem zmniejszającym parowanie wody.

RAnEBjjdiY27i

Na ilustracji las mieszany, różnej wielości drzewa, krzewy i drobne rośliny. Kreską zaznaczony i podpisany mulcz. Na niebie ostre słońce.

RWBzJByUWrtZS

Na zdjęciu grządka w ogrodzie. Posadzono krzewy i byliny. Glebę pokryto drobną korą. W tle drzewa i zabudowania.

Deficyt wody można również zmniejszyć poprzez jej transfer z obszarów obfitych w wodę na tereny deficytowe. Jest to sposób znany od starożytności. Współczesnym i najprawdopodobniej największym tego typu projektem jest budowa systemu trzech kanałów w Chinach, które docelowo w 2050 r. prześlą na północ kraju 45 mld mIndeks górny 3³ wody rocznie.

R1WjP7QBcQVHs

Ilustracja przedstawia fragment obszaru Chin z systemem kanałów umożliwiającym przesyłanie wód na północ. Tłem ilustracji jest mapa hipsometryczna, na której mocniej zaznaczono trzy kanały prowadzące wodę z rzek znajdujących się na południu do rzek płynących na północy. Kanały mają po kilkaset, a nawet ponad tysiąc kilometrów. Przy kanałach oznaczono strzałkami kierunek przesyłu wód w kierunku północy. Rzeki zorientowane równoleżnikowo, kanały południkowo. Mapa pokryta jest równoleżnikami i południkami. Dookoła mapy w białej ramce opisano współrzędne geograficzne co dziesięć stopni.

Kolejnym sposobem przeciwdziałania niedostatkowi wody jest nawadnianie. Najlepiej wybrać taki rodzaj nawadniania, który maksymalnie ograniczy straty wody, np. nawadnianie kropelkowe.

R2hRH876qgePx

Na zdjęciu uprawa pomidorów. Pomidory posadzone są w rządku przechodzącym od dołu do góry fotografii. Z lewej i prawej strony grządki rośnie trawa. Przy każdym krzaku pomidora ciemniejsza, okrągła plama wody.

RMGSyumWq82Ae

Film przedstawiający sposoby rozwiązania problemu niedostatku wody.

Film przedstawiający sposoby rozwiązania problemu niedostatku wody.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RMGSyumWq82Ae

Film przedstawiający sposoby rozwiązania problemu niedostatku wody.

Woda może pochodzić z podziemnych warstw wodonośnych. Nie zawsze tworzą one niecki artezyjskie, dzięki którym woda samoczynnie wypływa na powierzchnię; najczęściej trzeba ją wypompować.

Rc2zBIB2pgz2C

Na zdjęciu ciemnoskóre dzieci na karuzeli, która jednocześnie jest pompą wodną.

Jeżeli wody słodkiej jest za mało, a państwo ma dostęp do morza, może tę wodę odsalać. Jest to jednak proces bardzo energochłonny, dlatego w tej technologii przewodzą kraje wysoko rozwinięte ekonomicznie lub dysponujące sporymi środkami finansowymi ze sprzedaży ropy naftowej i gazu ziemnego.

Indeks górny Źródło: aquatechtrade.com/news/desalination/worlds‑largest‑desalination‑plants/ Indeks górny koniec^{Źródło: aquatechtrade.com/news/desalination/worlds‑largest‑desalination‑plants/}

RWj4M5mhm1NsN

Na zdjęciu oczyszczalnia ścieków. Zdjęcie z góry. Duże okrągłe zbiorniki. Wewnątrz mieszadła zbierające nieczystości. Budynki techniczne. Drogi. Na drugim planie las.

W wyjątkowych sytuacjach wodę można także sprowadzić z zagranicy. W 2008 roku susza w Katalonii (północno‑zachodnia części Hiszpanii) stała się tak dotkliwa, że konieczny był import wody z Francji drogą morską. Rozmowy w sprawie stałego dostarczania wody prowadził także Izrael z Turcją – miała być ona dostarczana rurociągiem biegnącym na dnie Morza Śródziemnego. W 2010 roku z przyczyn politycznych projekt został jednak wstrzymany. Innym sposobem radzenia sobie z brakiem wody jest sprowadzanie gotowych produktów i zawartej w nich tzw. wody wirtualnejwoda wirtualnawody wirtualnej, czyli zużytej w procesie produkcji. Sprowadzając, a nie produkując tonę pszenicy, oszczędzamy około 1,3 mln litrów wody.

Z powyższych przykładów wynika, że ograniczeniem zastosowania różnych rozwiązań ułatwiających dostęp do wody nie są warunki klimatyczne, lecz czynniki społeczno‑ekonomiczne.

R6mRMp403fGax

Film poruszający problematykę znaczenia wody dla człowieka.

Film poruszający problematykę znaczenia wody dla człowieka.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R6mRMp403fGax

Film poruszający problematykę znaczenia wody dla człowieka.

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 cele konsumpcyjne i domowe.

• 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 z nich wymaga wiedzy, technologii i znaczących środków finansowych.

Słownik

Ćwiczenia