Woda jako źródło życia to w naszych czasach slogan. Powtarzamy, że bez niej nie jest możliwe przeżycie choćby kilku dni. I jest to wszystko prawdą. Na jej rolę i problemy z nią związane spojrzymy dziś szerzej.
Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) dostęp do bezpiecznej wody pitnej jest podstawowym prawem człowieka. Sprawa nie jest tak oczywista, bo według danych z 2015 r. dostęp do bezpiecznych źródeł wody pitnej miało 89% ludzi. W Afryce Subsaharyjskiej do[1]stęp do wody wahał się jednak już w przedziale 40– 80% populacji. Szacunki ONZ wskazują natomiast, że z powodu zanieczyszczonej wody umiera więcej osób niż na wojnie, a liczba zgonów może przekraczać z tego powodu nawet 30 tys. tygodniowo. Gwarancja dostępu do wody, jej bezpieczeństwo zdrowotne i zarządzanie nią to jedne z najważniejszych osiągnięć każdej cywilizacji. Dzięki sprawowaniu kontroli nad stanem wody możliwe było wyeliminowanie wielu groźnych chorób i plag niosących śmierć. Człowiek, któremu został zapewniony dostęp do wody, nie musiał tracić siły fizycznej na jej poszukiwanie i gromadzenie, dzięki czemu mógł stać się bardziej produktywny w innych dziedzinach życia. Każde źródło wody może się jednak kiedyś wyczerpać. By nadal się rozwijać konieczne jest więc znalezienie innego, niezawodnego sposobu na zapewnienie stałego dostępu do wody, potrzebnej nie tylko człowiekowi. Wraz z postępem i wzrostem liczby ludności, dla coraz większej liczby krajów woda i dostęp do niej stały się przedmiotem wagi państwowej. Przypatrzmy się zatem wybranym krajom świata, ich problemom wodnym oraz sposobom ich rozwiązywania. To może pomóc nam samym w uporaniu się z krajowymi wyzwaniami w tym zakresie.
Nil był symbolem i podstawą ekonomii starożytnego Egiptu. Zapewniał przez tysiąclecia wodę i żyzne namuły, czyniąc z kraju faraonów potęgę, która pozostawiła po sobie monumentalne budowle. Współcześnie rzeka ta jest nadal ważnym elementem ekonomii Egiptu i pozostałych krajów leżących w jej korycie. Ma znaczenie nie tylko rolnicze, ale w coraz większym stopniu również energetyczne, bowiem produkcja prądu z wykorzystaniem elektrowni wodnych jest bardzo opłacalna. Budowana 2500 km od Kairu Tama Wielkiego Odrodzenia jest jedną z tych właśnie inwestycji, która ma zapewnić wzrost gospodarczy innego kraju Afryki – Etiopii. Produkcja prądu w hydroelektrowni zaspokoi potrzeby własne tego kraju, a także będzie źródłem dochodu w przypadku jej eksportu. Spiętrzona rzeka utworzy zbiornik o długości 246 km i pojemności 74 mld m3. Inwestycja posłuży zasilaniu elektrowni o mocy 6000 MW. Niestety, tama i elektrownia będą oddziaływać na kra[1]je będące w zasięgu dolnego odcinka rzeki – Egipt i Sudan. Zmniejszy się przepływ wody w Nilu w okresie napełniania zbiornika wodnego, co może uniemożliwić nawodnienie wszystkich dotychczas zasilanych pól z wybudowanymi kanałami. To z kolei przełoży się na większą eksploatację wód gruntowych w Egipcie i zintensyfikowanie budowy studni głębinowych.
Na przełomie XIX i XX w. Szwajcarii, dla zwiększania wykorzystania gruntów przyrzecznych i zapobiegania częstym wylewom rzek, prowadzono masowe prace skupiające się na prostowaniu cieków wodnych i umacnianiu koryt. Inwestycje te przyspieszały przepływ wody, ale równocześnie zmniejszały ilość tej, która przedostawała się do gruntu. Wkrótce okazało się, że działania, które były podejmowane w celu ochrony przed powodzią, w obliczu ulewnych opadów powodują jeszcze większe problemy. W 2005 r. Szwajcarię dotknęła potężna powódź, która spowodowała zmianę podejścia do ochrony rzek. W roku 2011 uchwalono prawo, które nakłada na 26 kantonów rekultywację wód powierzchniowych i przywrócenie wielu cieków wodnych do ich naturalnego stanu. Musi to zostać pogodzone z produkcją energii elektrycznej w ponad 600 elektrowniach wodnych, które dostarczają Szwajcarii ponad 50% energii elektrycznej oraz produkcją rolniczą, która wykorzystuje pierwotne tereny zalewowe. Woda – sprawa państwowa. O wybranych krajach świata i ich problemach z wodą Woda jako źródło życia to w naszych czasach slogan. Powtarzamy, że bez niej nie jest możliwe przeżycie choćby kilku dni. I jest to wszystko prawdą. Na jej rolę i problemy z nią związane spojrzymy dziś szerzej. Stanisław Świtek 44 Zgodnie z przyjętymi planami, rzekom mają być przywrócone ich naturalne elementy, takie jak meandry czy pierwotne koryta. Usunięte lub przebudowane mają być wybrane zapory wodne, a warto zaznaczyć, że Szwajcaria posiada ich najwięcej w Europie. Na wszelkich ciekach jest tutaj ich aż 170 tys. Są to w większości małe jazy i zapory, które sumarycznie wpływają na cały system. Naturalizowanie rzek ma być nowoczesnym sposobem na zarządzanie wodą.
Woda jest potrzebna do normalnego funkcjonowania nie tylko ludziom, ale i rolnictwu. Szczególnie, gdy mowa o warunkach półpustynnych, gdzie produkcja roślin i zwierząt bez zapewnionego dostępu do wody najzwyczajniej nie mogłaby funkcjonować. Dobry przykład takiego rolnictwa daje Izrael. W tym kraju rolnictwo to wysoko rozwinięty przemysł, dający państwu jedno z pierwszych miejsc na liście eksporterów technologii rolniczych. Na niewielkim obszarze, w granicach Izraela, panują różne warunki klimatyczne. Jest to teren wyżynno-górzysty, gdzie wyróżnia się cztery regiony: wybrzeże, pas wzgórz, Dolinę Jordanu oraz pustynię Negew, zajmującą około połowy powierzchni całego kraju. W pasie wybrzeża panuje wilgotny klimat śródziemnomorski, który pozwala na uprawę winorośli i cytrusów. Natomiast w granicach pustyni Negew opady prawie nie występują. Oprócz susz, w Izraelu dochodzi także do powodzi, szczególnie zimą. W Jerozolimie zdarzają się nawet opady śniegu. Niemożliwe zatem jest prowadzenie efektywnego rolnictwa bez zadbania w pierwszej kolejności o wodę. Obecnie głównym źródłem wody dla kraju jest słona woda z Morza Śródziemnego, poddawana systemom odsalania. Docelowo tak ma być pozyskiwane 90% całkowicie zużywanej wody. Izrael posiada także jeden z najwyższych na świecie wskaźników poziomu recyklingu wody, który wynosi ponad 80%. Obok dostarczania zasobu, drugim czynnikiem jest oszczędne jego wykorzystanie. Na szeroką skalę stosowane są technologie nawadniania kropelkowego, systemu monitoringu wilgotności gleby, hodowli roślin w kierunku zmniejszenia zapotrzebowania na wodę. Zamiast dostarczać ją na całą powierzchnię, jest podawana precyzyjnie w okolicę systemu korzeniowego, pozwalając zaoszczędzić do 75% wody. Rozwój rolnictwa w Izraelu stał się możliwy także dzięki największemu w tym kraju projektowi wodno-inżynieryjnemu: połączeniu Jeziora Galilejskiego poprzez kanały z suchymi regionami na południu kraju. Połowa wody jest zapewniana przez różnego rodzaje systemy. Za pomocą pomp zlokalizowanych na brzegu jeziora woda jest podnoszona z poziomu 200 m p.p.m. (bo tak zlokalizowany jest ten zbiornik) na 250 m z wykorzystaniem rur i następnie trafia do otwartych kanałów ze zbiornikami po drodze, gdzie zachodzi sedymentacja i oczyszczanie.
Niektórzy z nas mogą ignorować problem niedostatku wody, skoro ponad 70% powierzchni Ziemi to morza i oceany. Jednak to woda słona. Stanowi ona 97,5% ogólnie dostępnej wody na planecie. By móc wykorzystać te nieprzebrane ilości wody morskiej, trzeba by pozbawić je najpierw soli, co z przyczyn technologicznych do niedawna wydawało się niemożliwe. Wszystko jednak zmienia się na naszych oczach, dzięki postępowi technologicznemu oraz strumieniowi pieniędzy. W Zjednoczonych Emiratach Arabskich – kraju, który posiada najwyższy budynek świata i automatyczne metro – wybudowana jest także największa na świecie instalacja do odsalania wody, zlokalizowana w położonym ok. 40 km od Dubaju mieście portowym Dżabal Ali, słynącym również z wyspy w kształcie palmy. Ona i inne jej podobne elektrownie (opalane gazem i olejem) przeznaczają energię na proces odsalania wody morskiej. Cel działania elektrowni jest więc inny niż u nas, gdzie wykorzystujemy ciepło (produkt uboczny) głównie do ogrzewania miast, a nie podgrzewania wody morskiej. Woda jest częściowo zużywana do pracy samej elektrowni, ale zdecydowana jej większość udostępniana jest na zewnątrz. Elektrownia ma moc 8,6 GW i umożliwia odsalanie 2,135 mln m3 wody morskiej na dobę! Pozyskana w ten sposób woda służy jako pitna dla ludności rosnącej aglomeracji, a oprócz tego nawadnia powiększające się tereny zielone i pola uprawne pośrodku pustyni. Z każdym rokiem tego typu instalacji powstaje coraz więcej. Dużą nadzieję wiąże się także z energią słoneczną, która zmniejszyłaby koszty użytkowania tego systemu.
Skupiliśmy się do tej pory na krajach, które mają problem z niedostatkiem wody. Teraz przypatrzmy się zatem krajom, które mogą mieć jej za dużo, takim jak Holandia, nazywana od niedawna oficjalnie Niderlandami. Część swojej powierzchni państwo to zawdzięcza wydarciu jej wodzie. To, w jaki sposób Holendrzy tego dokonali i jak cały czas utrzymują ten stan rzeczy jest imponujące. Ponad terytorium Holandii narażone 45 jest na powodzie. Groble, tamy i śluzy zapewniają ochronę przed zalaniem wodami z dwóch najważniejszych rzek holenderskich: Renu i Mozy. Holandia i jej nieustanna walka z wodą wymieniana jest już w starożytnych zapisach Pyteasa czy Pliniusza, którzy opisując tę krainę mówili, że w walce z żywiołem ginęło więcej ludzi niż w jakiejkolwiek innej wojnie, a rozległe tereny doświadczane są (na skutek przypływów i odpływów) zalewaniem każdego dnia. Terenami zalewowymi były i są obszary pomiędzy wspomnianymi dwiema rzekami. Urodzajne gleby przyciągały jednak osadników z głębi kraju. Budowali oni sztuczne wzniesienia terenu w tym polderowym, idealnie płaskim krajobrazie, na których stawiali swoje osady, nazywane terpami. Podobne kopce można spotkać na wybrzeżu Danii czy zachodnich Niemiec. Także w Polsce na Żuławach Wiślanych można zaobserwować takie wzniesienia, pozostałości po olędrach. Na przestrzeni wieków wahający się poziom morza, nawet nieznaczny, miał wpływ na ilość dostępnego dla Holendrów gruntu. W czasie sztormów woda potrafiła cofać się rzekami. Pola zabezpieczano budowaniem wałów. Pierwsze nie były imponujące, miały zaledwie 1 m wysokości, ale chroniło to już przed sporadycznymi powodziami. Rosła liczba ludności, powiększały się sztucznie wznoszone wywyższenia terenu i powstawały groble, które je łączyły. Wały były stopniowo przesuwane w stronę morza i rzek, powiększając tym samym obszary zabezpieczone przed zalewaniem. To jednocześnie powodowało odcięcie również od osadów akumulowanych od strony zalewowej; osuszone gleby torfowe nawarstwiały się, co całościowo prowadziło do powiększania różnicy w terenie. Tereny za wałami starano się wykorzystywać rolniczo. Osuszano torfowe gleby za pomocą systemu rowów melioracyjnych, aby potem przeznaczyć je pod uprawę zbóż. Z czasem jednak tak osuszone gleby osiadały do poziomu odwodnienia, uniemożliwiając ich wykorzystanie. Dopiero w momencie pojawienia się wiatraka polderowego napędzanego wiatrem, symbolu Holandii, możliwe stało się dalsze odwadnianie terenu. Z biegiem czasu wykorzystywane były także do odwadniania kopalni torfu. Po latach wiatraki zostały zastąpione pompami parowymi, później spalinowymi i elektrycznymi. Groble zyskały wzmocnione konstrukcje. Dziś od strony wody osłaniają je bloki skalne, a utrzymywane są w odpowiednim stanie poprzez wypas owiec. Z punktu widzenia ochrony przed powodzią ciekawym systemem charakteryzował się sposób konserwacji grobli. Obowiązywała zasada, że kogo woda boli, ten dba o jej zatrzymanie. Powodowało to niestety, że dla ludności oddalonej od rzek groble nie miały aż takiego znaczenia i ich utrzymanie nie było w interesie dalszych sąsiadów. Skutkowało to również wieloma niepotrzebnymi przerwaniami tam. Obecnie Niderlandy posiadają wiele zaawansowanych obiektów inżynierskich, które chronią kraj przed sztormami. Należą do nich rozwiązania konstrukcyjne, gotowe chronić nawet przed sztormem o mocy tak dużej, jak zdarza się raz na 10 tys. lat. Obowiązkiem Holendrów jest jednak zarządzanie linią brzegową, gdyż bezpośrednim zagrożeniem jest podnoszenie się poziomu mórz.
Przypatrzmy się teraz, jak o dostęp do wody dbają za oceanem. Dolina Kalifornijska to jeden z najbogatszych regionów świata, uważany jest również za teren o jednej z najwyższych wartości produkcji rolniczej. Już przed II wojną światową władze stanowe rozpoczęły budowę sieci rurociągów, kanałów i tam, dzięki którym woda była transportowana z wilgotniejszej części północnej stanu do południowej części Kalifornii. W wodę zaopatrywane były ośrodki miejscowe. Po wojnie, wraz z rozwojem elektryczności i brakiem ograniczeń, woda była coraz chętniej pobierana z zasobów gruntowych. Nieograniczona eksploatacja obniżyła ich poziom nawet do 250 m poniżej powierzchni gruntów i doprowadzając do wysychania płytszych ujęć. Za 80% konsumpcji wody odpowiada rolnictwo. By zapobiec suszom i degradacji podwodnych zasobów wody, ma być ona wtłaczana do gruntu. Z tego powodu w Kalifornii wybudowano największą na świecie stację do napełniania wodą zbiorników wód podziemnych. Woda z oczyszczalni ścieków jest wtłaczana za pomocą studni głębinowych pod powierzchnię ziemi, gdzie stopniowo odnawia zasoby wody pitnej. Ogranicza to przedostawanie się do niej wody morskiej z lądu i zasalanie zbiorników wodą oceaniczną. W środkowych stanach USA pod powierzchnią ziemi znajduje się z kolei jedna z największych na świecie warstw wodonośnych o nazwie Ogallala. Tereny, które jeszcze na początku wieku zmagały się z suszą i burzami pyłowymi, dzięki eksploatacji zasobów wody przerodziły się w silnie rozwinięty rolniczo region. Połączenie żyznej ziemi (której jednak brakowało wody) z deszczowaniem tanią wodą dostępną pod jej powierzchnią i tanim paliwem do napędzania pomp spowodowało, że z każdym rokiem nawadnianych pól było coraz więcej. Kto nawadniał, miał duży plon i nie cierpiał na nieurodzaj. To jeszcze bardziej przyspieszało zmiany i eksploatację wód podziemnych. Stepowy teren zamienił się w okrągłe pola kukurydzy i pszenicy. Niestety wskutek tego tempo ubywania warstwy wodonośnej to około 30 cm w ciągu roku, podczas gdy tempo odnawiania to około 2 cm na rok. Doprowadziło to do obniżenia poziomu wody w niektórych lokalizacjach o 90 m. Pewnym problemem jest fakt, że zgodnie z prawem USA wszystko, co znajduje się pod powierzchnią ziemi, należy do właściciela gruntu, także woda, którą rolnik może czerpać bez żadnych opłat. Opłacalność irygacji jest zatem bardzo duża. Instalacje nawadniające zasilają całej produkowanej pszenicy, kukurydzy, bawełny i bydła w Stanach Zjednoczonych.
Chiny to jeden z najszybciej rozwijających się krajów na świecie. Rosnąca liczba ludności, wzrost gospodarki, rozwój rolnictwa powodują zwiększenie zapotrzebowania na wodę i problemy z tym związane. Chińczycy mają do dyspozycji wodę słodką w rzekach i wody podziemne. Prowadzi to do spadku poziomu tychże, szczególnie na północy kraju. Żeby zapewnić wystarczającą podaż wody w Chinach, powstały ogromne projekty inżynierskie takie jak Tama Trzech Przełomów. Zlokalizowana na rzece Jangcy, jest największą na świecie elektrownią wodną o mocy 22 GW i wytwarzającą w ciągu roku ponad 100 TWh energii. Tama wywołała ogromne kontrowersje na całym świecie. Jej przeciwnicy przytaczali takie argumenty jak degradacja środowiska, przeciążenie geologiczne spowodowane naporem wody (liczne trzęsienia) czy konsekwencje dla społeczności (przesiedlenia). Sam pomysł budowy zapory na rzece Jangcy funkcjonował w myśli politycznej zasadniczo przez cały XX w. W jego realizacji przeszkadzał brak funduszy, chińska wojna domowa czy sprzeczne interesy polityczne. Dopiero wzrastające problemy z niedoborem energii elektrycznej spowodowały, że w latach 80. zintensyfikowano przygotowania do jej budowy, która trwała od 1992 do 2016 r.
Jednym z lepiej znanych szerszej społeczności przykładów szkodliwego wpływu działalności człowieka na środowisko jest Morze Aralskie. Prawdopodobnie każdy zna zdjęcia pokazujące opuszczone łodzie rybackie na środku suchego lądu. To reliktowe słone jezioro, tylko nazwą przypominające swoją historię. Dziś Morze Aralskie to kilka zbiorników wodnych podzielonych pomiędzy Kazachstanem a Uzbekistanem. Jego głównymi dopływami są dwie rzeki: Amu-daria i Syr-daria. Morze Aralskie jeszcze w latach 60. ubiegłego wieku było czwartym co do wielkości jeziorem na świecie, obecnie zaś zajmuje pierwotnej powierzchni. Po II wojnie światowej w ZSRR zaczęto silnie eksploatować wodę w górnych biegach rzek i przekierowywać ją do nawodnienia ogromnych obszarów uprawy „białego złota”, czyli bawełny w dzisiejszym Kazachstanie i Uzbekistanie. Zmniejszenie dopływu wody spowodowało stopniowe zmniejszanie się powierzchni Jeziora Aralskiego aż niemal do całkowitego jego wyschnięcia. W zaledwie 40 lat poziom wody obniżył się o 18 m, a powierzchnia zmniejszyła się o 40%. Spowodowało to, że jezioro w 1997 r. miało 90% mniej wody niż jeszcze w latach 60. Proces wysychania jeziora nie był oczywisty w pierwszych latach. Dla wielu naukowców początkowe opadanie poziomu wody było odbierane jako naturalne procesy zmiany jej ilości. Dopiero kiedy linia brzegowa cofnęła się na kilka kilometrów, zajęto się tym problemem z całą mocą.
Dostęp do wody to sprawa nie tylko poszczególnych krajów – to także kwestia wychodząca poza granice, poruszana od wielu lat na forum międzynarodowym. Wszelkie udogodnienia i rozwiązania technologiczne powinny więc być omawiane w miarę możliwości szeroko, tak aby wdrożone inwestycje nie wpływały negatywnie na środowisko naturalne. Światowe organizacje wskazują na poważne problemy, które czekają nas w najbliższych latach wraz ze wzrastającą liczbą mieszkańców Ziemi. Zgodnie z prognozami, do roku 2030 połowa populacji będzie cierpieć z powodu znacznego niedoboru wody. W tym kontekście mogą cieszyć pojawiające się trendy zmniejszania zużycia wody wśród odbiorców indywidualnych, jak przykładowo w belgijskich miastach, gdzie dzienne zużycie spadło poniżej 70 l na osobę. Świadomość społeczeństw krajów wysokorozwiniętych jest coraz większa, co na pewno ma związek z chęcią oddalenia w czasie niepokojących prognoz. Niestety, mamy również do czynienia z coraz większym zużyciem wody w przemyśle w ujęciu całkowitym, choć w poszczególnych jednostkach jest odnotowywany jej spadek. W konkretnych obszarach potrzebne są działania chroniące naturalne zasoby wody. Nie możemy dopuścić, aby z powodu jej braku toczyły się na świecie wojny.
