Woda: Jak sobie radzić z kryzysem wodnym

17 minute read

Zaktualizowano Sat May 08 2021

Zastanawialiśmy się, jak zapewnić sobie pożywienie w obliczu zmian klimatu, ale jak możemy dopilnować, żeby wszyscy mieli dostęp do czystej i bezpiecznej wody? Tylko 3% wody na Ziemi to woda słodka, której używamy do picia, dbania o czystość i nawadniania roślin uprawnych.

Jaki procent wody słodkiej na świecie jest wykorzystywany w rolnictwie?


Większość słodkiej wody jest w rzeczywistości wykorzystywana do celów rolniczych (70%) i przemysłowych (19%). Woda słodka jest jednym z najważniejszych zasobów naturalnych świata i ekstremalne zmiany w jej dostępności mają poważny wpływ na zdrowie i dobrostan ludzi i dzikiej fauny i flory.

Światowe zapotrzebowanie na wodę

Kiedy myślimy o skutkach zmian klimatu – rosnących poziomach mórz, burzach, powodziach, suszach, topniejących lodowcach – możemy zacząć zauważać wodny (lub, ujmując to bardziej naukowo, „hydrologiczny”) motyw.

Wpływ zmian klimatu na światowe wydarzenia wodne

Jakie są prawdopodobne skutki zmian klimatu dla cyklu wodnego?


W jaki sposób zmiany klimatu wpływają na cykl wodny i dostępność wody słodkiej?

Woda słodka jest zasobem odnawialnym, co oznacza, że regularnie się uzupełnia. Podczas gdy niedobór wody jest w dużej mierze spowodowany szybkim wzrostem liczby ludności, klimat ma również wpływ na odnawialne źródła wody.

Zagrożenia dla dostępności wody słodkiej

Zmiany klimatu prawdopodobnie pogorszą istniejące niedobory wody, zwłaszcza w związku z przechodzeniem z poziomu ocieplenia +2 do +4°C. W rzeczywistości z każdym stopniem globalnego ocieplenia 7% więcej ludności świata może odnotować 20% spadek w zakresie odnawialnych zasobów wodnych.

Biorąc pod uwagę fakt, że 74% wszystkich klęsk żywiołowych w latach 2001-2018 było związane z wodą, niedobory wody nie są naszym jedynym problemem. Dzieje się tak, ponieważ oczekuje się, że zmiany klimatu zwiększą prawdopodobieństwo ekstremalnych zjawisk hydrologicznych, takich jak susze, powodzie i cyklony. Jednym z największych zagrożeń, do których będziemy musieli się dostosować, jest wzrost poziomu mórz. W porównaniu z latami 1986-2005 przewiduje się, że średni światowy poziom mórz wzrośnie o 0,43-0,84 m do 2100 roku. Jeśli zdecydujemy się nie przystosować do tego problemu, wzrost poziomu mórz może narazić 0,2-4,6% ludności świata na doroczne powodzie, począwszy od 2100 roku, i kosztować od 0,3 do 9,3% PKB – to dziesiątki miliardów dolarów!

To może początkowo brzmieć dziwnie – jak możemy mieć jednocześnie za mało i za dużo wody? Cóż, jest tak dlatego, że pod wpływem zmian klimatu mokre tereny będą jeszcze bardziej mokre, a suche tereny jeszcze bardziej suche. Oznacza to, że różnica między zapotrzebowaniem na wodę słodką a podażą z czasem wzrasta wraz ze zmianami częstotliwości i stopnia nasilenia zdarzeń hydrologicznych.

Jak zmieni się częstotliwość powodzi?

W jaki sposób powinniśmy dostosować się do tych zmian i utrzymać zasoby wodne?

1. Zarządzanie wodą

Aby gospodarować wodą w sposób zrównoważony, musimy ponownie przemyśleć, skąd pochodzi nasza woda, w jaki sposób ją transportujemy i jak używamy jej w codziennym życiu.

Obecnie wiele krajów korzysta z sieci wodociągowych, aby uzdatniać i transportować słodką wodę tam, gdzie jest ona potrzebna. Jeżeli jednak mamy zmniejszyć naszą wrażliwość na zmiany klimatu i dostarczać wodę do najbardziej potrzebujących, będziemy musieli zaktualizować i rozszerzyć te systemy. Na przykład poprzez zwykłe uszczelnianie cieknących rur wodnych moglibyśmy zapobiec utracie 20-30% oczyszczonej wody!

Naprawa cieknących rur zaoszczędziłaby dużo wody

Średnio ilu litrów wody używa się w czasie 2-minutowego prysznica?


Choć 20 litrów może wydawać się znaczną ilością, to nic w porównaniu z 15 400 litrami wymaganymi do wyprodukowania 1 kg wołowiny. Aby walczyć z marnotrawstwem wody, możemy się dostosować poprzez oszczędzanie i recykling wody, o ile to możliwe, zarówno w środowisku osobistym, jak i przemysłowym. Tam, gdzie to nie wystarczy, regiony narażone na susze mogą wymagać racjonowania wody. Na przykład w 2018 r. mieszkańców Kapsztadu obowiązywał limit 50 litrów dziennie.

Jeśli chodzi o zarządzanie naturalnym krajobrazem, projekty takie jak „Miejsce dla rzeki” w Holandii już rozpoczęły dostosowywanie się do rosnących poziomów rzek poprzez budowę wyższych mostów, kopanie kanałów powodziowych i zasadniczo umożliwienie rzece wylewania w sposób kontrolowany. Te zakrojone na szeroką skalę projekty adaptacyjne wymagają znacznych środków finansowych, które często pochodzą od samorządów lokalnych.

Finansowanie można też uzyskać na szczeblu międzynarodowym. W Afryce Zachodniej i w regionie Sahelu zebrało się ponad 20 krajów, aby stworzyć „Wielki Zielony Mur” – projekt ponownego zalesiania na długości 8000 km, kierowany przez rolników. Celem projektu jest zwiększenie roślinności i wartości ekologicznej Sahelu, przy jednoczesnym zwalczaniu ryzyka przedłużającej się suszy. W ramach tego procesu rolnicy dostosowali się poprzez wykopywanie siatek otworów do sadzenia, które zbierają i przechowują wodę w sezonie suchym. Nie tylko ogranicza to skutki niedoborów wody, ale też poprawia wydajność lokalnych upraw i zachęca krajobraz do naturalnej regeneracji

Adaptacja poprzez ponowne zalesianie

W ten sposób rządy odgrywają naprawdę ważną rolę w procesie adaptacji. Spójrzmy na poniższy wykres – pokazane są na nim dwa różne podejścia do polityki przydziału wody (tzn. zasady określające, kto jest w stanie korzystać z zasobów wodnych oraz w jaki sposób, kiedy i gdzie to się dzieje), oraz wpływ tych strategii na PKB w 2050 r.:

Polityka rządowa może pomóc nam dostosować się do niedoborów wody

2. Nowe technologie i źródła wody

Dotychczas dyskutowaliśmy o dostępie do 3% wody Ziemi, która jest wodą słodką. A gdybyśmy mogli wykorzystać technologię do odblokowania pozostałych 97%?

Woda słodka

Te 97% jest bardzo słone, więc aby je wykorzystać, musimy usunąć tę sól. Robimy to poprzez proces zwany „odsalaniem”. Choć dzięki odsalaniu możemy być w mniejszym stopniu uzależnieni od ograniczonych zasobów słodkowodnych, jest ono również kosztowne i zużywa dużo energii. Powinniśmy również pamiętać o innych kwestiach związanych ze środowiskiem naturalnym i odsalaniem. Na przykład rury zbierające wodę morską wciągają również organizmy morskie, a solanka pozostała po procesie odsalania może zanieczyszczać siedliska morskie. W związku z tym odsalanie jest korzystne jedynie na obszarach, gdzie wody słodkiej naprawdę brakuje, na przykład w Izraelu, gdzie zakład odsalania Sorek zaspokaja 20% lokalnego zapotrzebowania na wodę.

Odsalanie

Która z tych metod została z powodzeniem zastosowana w celu zwiększenia dostępności wody?


Odsalanie wody nie jest jedynym technicznym rozwiązaniem problemu niedoboru wody. Inne metody są jeszcze bardziej dziwne i wspaniałe, na przykład zbieranie wody z mgły lub nawet transport wody przez góry lodowe z Antarktydy. Mimo że nie opanowaliśmy jeszcze do końca holowania gór lodowych, mieszkańcy północnych Indii tworzą własne sztuczne lodowce zwane „stupami lodowymi”. Rekompensują one kurczące się lodowce i coraz bardziej nieprzewidywalne opady deszczu poprzez zapewnienie alternatywnego źródła wody.

W technologii możemy też szukać tanich narzędzi monitorowania wody oraz dokładnej prognozy i modelowania zmian w dostępności, od szczegółowych map klimatu i geografii do systemów wczesnego ostrzegania, które informują nas o prawdopodobieństwach powodzi lub cyklonów (EWS).

Przewidywanie klęsk żywiołowych.

Jak możemy wykorzystać technologię, aby pomóc naszym miastom w dostosowaniu się do zwiększonego zagrożenia powodziowego?


Jak wspomniano wcześniej, infrastruktura i planowanie przestrzenne są naprawdę ważnymi narzędziami gospodarki wodnej. Oprócz aktualizacji tego, co już posiadamy, w tych sektorach ważne będą również innowacje technologiczne. Przykłady obejmują przepuszczalne chodniki z porami, które lepiej wchłaniają wodę burzową, podnoszenie wysokości mostów, a nawet budowę odpornych na tajfuny domów, w których dachy są zaprojektowane tak, aby wytrzymywały prędkość wiatru do 180 km na godzinę.

W Chinach urbaniści poszli o krok dalej i zasadniczo przekształcili całe miasta w olbrzymie gąbki, które ponownie wykorzystują lub pochłaniają 70% wody burzowej. Odbywa się to poprzez wychwytywanie wód deszczowych w ogrodach na dachach, na terenach podmokłych i w specjalnych otwartych kanałach zwanych bioswalami i przekierowanie jej do celów domowych lub rolniczych.

Miasta zaprojektowane do absorpcji dużych ilości nadmiarowej wody

3. Rozwiązania oparte na naturze

Na przestrzeni lat reagowanie na zagrożenia hydrologiczne często faworyzowało zabezpieczenia strukturalne, zbudowane przez ludzi, takie jak wały powodziowe, zapory czy ściany morskie. Ich efektywność w perspektywie krótkoterminowej jest kosztowna; poradzenie sobie ze wzrostem poziomu mórz w latach 1960-2010 kosztowało Holandię łącznie 9 miliardów dolarów. Alternatywnie, możemy czerpać inspirację z przyrody, aby znaleźć bardziej przystępne cenowo i długoterminowe rozwiązania, które pomogą nam poradzić sobie z ekstremalnymi zdarzeniami hydrologicznymi.

W jaki sposób siedliska przybrzeżne (takie jak rafy koralowe, lasy namorzynowe i łąki podwodne) chronią przed klęskami żywiołowymi?


Odbudowa siedlisk przybrzeżnych okazała się popularnym rozwiązaniem. Te siedliska nie tylko zapewniają ochronę fizyczną przed klęskami żywiołowymi (zmniejszając wysokość fali średnio o 35-71%), ale również pochłaniają i magazynują dwutlenek węgla, zapobiegają wtargnięciu wód słonych na tereny rolne, a także są domem szerokiego wachlarza roślin i zwierząt. Uważa się, że same lasy namorzynowe są warte ponad 80 miliardów dolarów rocznie ze względu na ich zdolność do ochrony obszarów przybrzeżnych (oraz ich 18 milionów mieszkańców) przed powodzią.

Mimo że w latach 1980-2000 straciliśmy 35% lasów namorzynowych świata, dowody wskazują na to, że korzyści płynące z posiadania zdrowych lasów namorzynowych są dziesięciokrotnie wyższe niż koszty ich utrzymania i od 2 do 5 razy tańsze niż sztuczna obrona wybrzeża.

Korzyści z lasów namorzynowych

Ważne są nie tylko lasy namorzynowe; okazuje się, że drzewa generalnie stanowią ważną część cyklu wodnego, ponieważ zwiększają szybkość dopływu wody deszczowej do gleby, zmniejszając tym samym ryzyko powodziowe.

W rzeczywistości wszystko, od małych larw owadów do bobrów i wilków, może zmienić kształt i przepływ systemów rzecznych! Gatunki te są zasadniczo naturalnymi inżynierami. Chociaż bobry są szczególnie dobrze znane z ograniczania skutków erozji rzek i nagłych powodzi, nie każdy jest zadowolony z ponownego ich wprowadzenia na dany teren, ponieważ powalają zbyt wiele drzew i przekopują dużo gleby, jeśli nie są nadzorowane.

Inżynierowie ekosystemów znajdują się wszędzie

Podsumowanie

Zrównoważona gospodarka zasobów wodnych musi być priorytetem, jeśli chcemy uniknąć przyszłych kryzysów wodnych. Skuteczne dostosowanie będzie wymagało dużych inwestycji w zrównoważone systemy wodne i infrastrukturę, by poprawić efektywność wykorzystania wody i optymalnie wykorzystać nowe informacje i technologie. Najprawdopodobniej będzie to możliwe dzięki połączeniu rozwiązań technicznych i naturalnych, a także decyzji regulacyjnych podejmowanych przez organy gospodarki wodnej.

Następny rozdział