Вода в природе
Среди огромного числа химических соединений, встречающихся на нашей планете, особое место занимает вода – та самая вода, что течёт из кранов в наших домах, которую кипятят в чайниках и которой полны реки, озёра, моря и океаны.
Среди огромного числа химических соединений, встречающихся на нашей планете, особое место занимает вода – та самая вода, что течёт из кранов в наших домах, которую кипятят в чайниках и которой полны реки, озёра, моря и океаны.
Вода может пребывать в разных состояниях: в твёрдом, жидком и газообразном. Зимой, когда температура воздуха ниже 0 °С, чаще всего на улице мы видим замёрзшую воду – лёд. Из крана вода течёт в жидком состоянии, а та струя пара, которая бьёт из закипевшего чайника – это газообразное состояние воды. Между прочим, в облаках вода очень часто находится сразу в трёх состояниях – и именно с этим связаны разные формы облаков!
Если бы на нашей планете не было воды, то на ней не было бы и жизни в её современном понимании: многие виды растений и животных состоят частично из воды, и процент её содержания в их телах довольно велик. Например, мы с вами (как и все люди) на 60 % состоим из воды. Этот показатель зависит от возраста: организм у новорождённых детей состоит из воды на 86 %, а у пожилых людей – лишь на 50 %. Поэтому пить воду для людей исключительно важно – ведь известно, что без еды человек может прожить около месяца, а без воды только от 3 до 10 суток.
Вся вода на Земле, которая используется или может быть использована человеком, – это водные ресурсы. К ним относятся все воды рек, озёр, каналов, водохранилищ, морей и океанов, подземные воды, почвенная влага, вода (льды) горных и полярных ледников, и даже водяные пары атмосферы.
Более 97 % всей воды на планете находится в океанах и морях. Известно, что в океане вода солёная, и для питья она непригодна. В реках, озёрах, ручьях и других поверхностных источниках пресной воды, а также подземных водах содержится менее 1 % всего объёма воды на планете! Казалось бы, это совсем немного, но существует и более обширный запас пресной воды – это ледники и ледяные шапки Антарктиды и Гренландии. На их долю приходится 2 % всей воды на земле – почти в 8 раз больше, нежели в реках и озёрах вместе взятых!
Таким образом, одной из основных экологических задач можно считать сохранение запасов питьевой пресной воды – ведь без неё человек не сможет существовать! Проблема нехватки питьевой воды усугубляется глобальным изменением климата, также ростом потребности в продовольствии и средствах гигиены увеличивающегося населения Земли. С начала ХХ века население земного шара выросло с 1,6 до 7,2 млрд человек – в 4,5 раза! В большинстве стран в последние десятилетия использование воды увеличилось в связи с ростом населения, изменениями в образе жизни и развитием сельскохозяйственного производства. Около 70 % всей пресной воды, используемой человеком, приходится на орошение полей. По мнению экспертов ООН, к 2050 году для производства продуктов питания будет необходимо почти 90 % мировых ресурсов пресной воды.
Эксперты ООН также указывают на то, что питьевая вода неравномерно распределена по материкам: в Азии проживает 60 % населения планеты, однако оно имеет доступ лишь к 1/3 водных ресурсов. По данным Всемирной организации здравоохранения, во всём мире почти 800 млн человек (40 % из них проживают в Африке) не имеют доступа в чистой питьевой воде.
В 2015 году ООН были приняты «Цели в области устойчивого развития», среди которых – задача обеспечить к 2030 году всеобщий доступ к чистой воде и системе санитарии.
Как изменение климата влияет на водные ресурсы?
Все источники пресной воды на Земле (реки, озёра, болота, снежный покров, ледники, грунтовые воды) теснейшим образом связаны с климатом. В известной степени все они продукт климата, хотя, безусловно, зависят от других компонентов природы.
Мы уже знаем, что из-за потепления климата во многих районах планеты, вероятно, увеличится частота сильных дождей, что приведёт к катастрофическим наводнениям. В других районах, наоборот, прогнозируется сокращение осадков, в результате чего будут чаще случаться экстремальные засухи. И, увы, районы, которые и так страдают от переизбытка влаги, станут ещё более влажными, а засушливые территории, особенно районы, которые находятся в центральных частях материков, будут всё чаще бороться с последствиями засух.
Межправительственная группа экспертов по изменению климата отмечает, что особенно сильно будут страдать от недостатка воды из-за меняющегося климата засушливые районы
мира – в первую очередь, Средиземноморские страны, Запад США, южные районы Африки Северо-Восток Бразилии.
Изменение климата также заметно повлияет на ледники и снежный покров. Метеорологические спутники показывают, что во всём Северном полушарии Земли за последние 40 лет площадь, занятая снегом, заметно уменьшилась. Иначе говоря, теперь снега не найти в тех местах, где ещё в 1970-х годах можно было играть в снежки поздней осенью или ранней весной. Самое заметное уменьшение снежного покрова в горах отмечено на западе Северной Америки и в Швейцарских Альпах – главным образом, на небольших высотах.
Изменения в количестве и режиме выпадения осадков, таяние горных ледников и обще повышение температуры на планете – все эти проявления изменения климата приводят к тому, что постепенно меняется сток рек (то есть объём воды, который речной поток переносит). Обычно сток рек меняется от сезона к сезону, однако есть некоторые многолетние закономерности. Получается, что из-за изменения климата привычная работа реки нарушается. В результате могут происходить крупные наводнения и затопление населённых пунктов вдоль реки или, наоборот, русло может пересохнуть. В умеренных широтах реки стали позже замерзать и раньше освобождаться ото льда. Все эти изменения необходимо учитывать при
планировании хозяйственной деятельности. Ведь, как известно, река играет огромную роль в экономике. Это транспортная артерия для перевозки грузов и пассажиров, источник энергии для гидроэлектростанций, источник пресной воды для людей и орошения полей.
Страны, которые имеют самые большие запасы пресной воды на Земле, – это Бразилия (через её территорию протекает самая полноводная река в мире – Амазонка), Россия и Канада.
Однако запасы пресной воды распределены во всем мире крайне неравномерно. Около 700 млн человек в 43 странах уже сегодня страдают от засух и нехватки воды. Даже в странах, обеспеченных водными ресурсами, таких как Бразилия или Россия, есть засушливые области с недостаточными запасами пресной воды
(Рис. 2.4.8). Изменения климата только усугубляют эту природную «несправедливость»: бедные водой регионы станут ещё более
засушливыми и будут испытывать постоянный «водный стресс» (Рис. 2.4.2 и 2.4.7).
Как можно снизить риски?
До недавних пор руководители, ответственные за водное хозяйство, не задумывались о том, что из-за изменений климата им придётся пересматривать всю систему управления водными ресурсами. Однако без этого уже никак не обойтись. Если заранее не принять соответствующих предупредительных мер, ущерб от неожиданных сильных засух, наводнений или от сокращения запасов пресной воды может быть огромным.
Во-первых, необходимо постоянно совершенствовать метеорологические прогнозы. Они помогают заранее предсказать вероятность наступления того или иного опасного погодного явления – будь то сильный ливень или экстремальная засуха.
Во-вторых, есть множество инженерных решений, которые снижают риски для людей и инфраструктуры. Это может быть строительство новых плотин и водохранилищ на реках, чтобы было легче регулировать их сток, сооружение специальных дамб вдоль берега реки, защищающих прибрежные поселения от сильных наводнений.
В-третьих, необходимо сокращать потребление воды. Например, можно использовать дождевую воду или использовать воду повторно. Уже существуют специальные установки по опреснению морской воды (Рис. 2.4.9). Ну и конечно необходимо помнить о том, что воду надо расходовать экономно!
Вопросы
1. Как называется наука, которая изучает воду?
2. Какая страна обладает самыми большими запасами водных ресурсов?
3. Какие регионы мира, по прогнозам ученых, могут пострадать больше всего от нехватки пресной воды и почему?
4. К бассейну какой реки и какого моря относится ваш родной город?
Задание
Найдите на физико-географической карте мира реку Амазонка. Оцените её длину, площадь водосборного
бассейна и сравните с самой крупной рекой в вашей стране.
