Багато країн уже сьогодні досягли граничних можливостей водокористування. Згідно з розрахунками експертів ООН, якщо нічого не робити, то без задовільно очищеної води до 2030 р. залишатимуться майже 5 млрд осіб (близько 67% населення планети). Нестача води у пустельних та напівпустельних регіонах викличе інтенсивну міграцію населення. Очікується, що через дефіцит води свої будинки покинуть від 24 млн до 700 млн осіб.

Серед ключових проблем, що стоять перед людством у XXI столітті, особливо вирізняються дефіцит енергії та питної води. Цікаво, що цей проблемний «тандем» стихійно усвідомлений і відбитий навіть у природній мові: лише дві рідини планети Земля наділені атрибутами коштовності та метафорично прирівняні до «священного металу» – нафта як «чорне» і вода як «блакитне золото» (друге рідко зустрічається) в російській мові, але, наприклад, в англійській та іспанській - відповідно, blue gold, oro azul- Постійно).

Я не заради червоного слівця використав термін «тандем», енергетика та вода справді парні проблеми: виробництво енергії потребує великого споживання водних ресурсів. Наприклад, Франція має 75% енергії - ядерного походження, але у свою чергу для обслуговування реакторів задіюється 60% водних ресурсів країни.

Енергетична проблема у всіх на слуху: про кризу і кінець нафтової ери, про необхідність нової альтернативної чистої енергетики говорять чи не з кожної праски. Але про другу проблему, про водну, поки може розповісти далеко не кожен кран у ванній.

Двадцяте століття стало проривним з погляду гідроінфраструктури. Достатньо поглянути на темпи будівництва водосховищ за останні 65 років: щодня за цей проміжок часу вводилося в експлуатацію два водосховища, а їхня загальна кількість збільшилася на планеті з п'яти тисяч у 1950 році до 55 тисяч у 2014-му. Поліпшилися технології видобутку, доставки та зберігання питної води. Однак не можна виключати, що в другій половині поточного століття на порядок денний стане проблема масштабного синтезуводи. І ми поки що тільки на підході до її вирішення.

«Питна бідність», або Не співайте під душем

В останні десятиліття ми спостерігаємо торговий ажіотаж навколо питної води, багато корпорацій, особливо пов'язаних з агровиробництвом, роблять замах на джерела прісної води, прагнучи їх приватизувати, перетворити воду на товар. Особливо це актуально для країн Латинської Америки, де буквально розвертаються баталії між простими місцевими жителями та корпораціями за право доступу до питної води. У деяких країнах право доступу до джерел води наведено в Основному законі. Наприклад, у Мексиці у 2012 році навіть було проведено конституційну реформу, внаслідок якої право на воду було кваліфіковано як загальнолюдське. Все це відбувається на тлі об'єктивного глобального дефіциту прісної води.

Світовий лідер серед «гідродержав» - Бразилія. Тут тече сама водоносна річка у світі – Амазонка (на фото). Площа басейну цієї водної артерії з двома сотнями приток майже дорівнює площі Австралії. Басейн Амазонки містить п'яту частину всіх річкових водпланети. Не обділена Бразилія і запасами підземної води - її території розташовується більшість підземного водоносного горизонту Гуарані - другого за величиною у світі.
У цілому нині глобальна перша десятка країн - володарів найзначніших (відновлюваних) водних ресурсів така: 1. Бразилія (8233 км³); 2. Росія (4508 км?); 3. США (3069 км?); 4. Канада (2902 км³); 5. Китай (2840 км³); 6. Колумбія (2132 км³); 7. Індонезія (2019 км); 8. Перу (1913 км?); 9. Індія (1911 км³); 10. Венесуела (1320 км³). За іншими оцінками, десяте місце в топі займає Республіка Конго - 1283 км.

Погляньмо на глобальну "водяну карту". Арифметика тут проста та маловтішна. Загальний обсяг водних ресурсів планети становить приблизно 1,4 млрд. кубічних кілометрів. З них лише 2,5%, тобто близько 35 млн км3, – це прісна вода. І це ще оптимістична оцінка, деякі дослідники знижують даний показникдо 1%, розумно апелюючи до того, що він «плаваючий», динамічний, що залежить від клімату та середньої температури глобального року, інтенсивності «світового дощу» тощо.

З цієї кількості прісної води майже 70% законсервовано у льодовиках та льодах Антарктиди та Арктики та де-факто залишається недоступним. Третина знаходиться під землею (так звана палеовода - дуже цікавий феномен, який ми розглянемо нижче) і тільки 0,3% знаходиться в безпосередньому наземному доступі (річки, озера, джерела тощо). Було б наївним вважати, що власне людина як організм із його щоденною спрагою є головним споживачем прісної води. Ні, основну масу «споживає» сільське господарство (близько 58%), за ним одразу слідує «спрага» індустрії (34%), і лише трохи менше десятої частки йде на задоволення наших потреб. Ці 8% течуть у кранах, «поять» у бутильованій розфасовці світову торгівлю, йдуть на муніципальні та міські потреби тощо. У цьому рівень споживання води постійно зростає: з 1950-го року загальний обсяг споживання людством води збільшився втричі і сягнув 4300 км³ на рік, а обсяг водних ресурсів на душу глобального населення скоротився за 50 років з 15 тис. м³ до п'яти тисяч. Таким чином, при більш менш незмінному абсолютному обсязі водного компонента Землі має місце збільшення «ноосферного» навантаження.

Скільки витрачається води на склянку чаю? Питання здається безглуздим: склянка і витрачається, хіба ні? Але очевидна відповідь – часто неправильна. Чайний кущ необхідно поливати, треба охолоджувати двигуни збиральної техніки і транспорту, що перевозить продукт, використовується вода і при виробництві упаковки. У результаті, за приблизними підрахунками, опосередковані витрати води виробництва склянки чаю обсягом 250 мл становлять 30 літрів. І це ще квіточки в порівнянні, наприклад, з чашкою кави об'ємом 125 мл – на неї йде близько 140 літрів води. Але і це дрібниця порівняно з яловичиною: на виробництво одного кілограма цього улюбленого людством джерела білка витрачається – увага – п'ятнадцять із половиною тисяч літрів води.

Деякі країни прагнуть проводити політику водної економії для зменшення споживання води. Іноді справа сягає курйозних випадків. Кілька років тому, коли ще був живий венесуельський президент Уго Чавес, латиноамериканські ЗМІ, та й не тільки вони, кілька тижнів «обсмоктували» новину про те, як він одного разу звернувся у своїй щотижній промові до жителів Каракасу з меншим проханням співати під час прийняття душу . Хоча Венесуела і входить до десятки країн із найбільшими запасами прісної води, її столиця, як багато мегаполісів, зазнає колосального дефіциту прісної води. Соціологи провели дослідження і з'ясували, що багато венесуельців мають звичку - співати під час миття, що збільшує витрату води. Чавес, вважаючи таке марнотратство неприпустимим, закликав громадян постаратися виключити з практики повсякденних водних процедур цю «культурну складову».

В Арабських Еміратах, де дефіцит води також постійно збільшується і, буквально, кожна крапля на рахунку теж придумали цікавий спосіб економії дорогоцінної вологи. Два бізнесмени-винахідники створили фірму з миття машин і назвали її WaterWise. Їхня інновація полягає в тому, що на WaterWiseавтомобілі миють без використання води. Замість традиційної рідини на мийках застосовують екстракт соку дерев. Багато автовласників відмовляються від такого способу миття, лякаючись, що біофермент з миючим ефектом, що міститься в екстракті, може руйнівно впливати на металевий корпус машини. Але проект функціонує вже два роки, а його творці зараз працюють над розширенням впровадження своєї технології, переключившись з автомобілів на миття хмарочосів.

У пресі, та й не тільки, найчастіше можна зустріти цікавий термін – питна бідність чи гідробідність. Ми звикли асоціювати бідність із голодом, але це лише частина проблеми. Бідність - це ще й спрага, точніше, її невгамовність.

ООН розробила та активно використовує Індекс питної бідності (як частина «Багатовимірного індексу бідності» або «Індексу багатовимірної депривації»; див. http://www.un.org/ru/development/hdr/2010/hdr_2010_technotes.pdf). За даними ЮНЕСКО, у світі 1,2 млрд людей проживає в зонах з обмеженим доступом до води, а понад 800 мільйонів зазнають хронічної спраги. Від нестачі води найбільше страждають посушливі регіони, зокрема, країни Близького Сходу та Північної Африки, Північ Китаю, західні штати США, частина Мексики та Центральної Америки та ін. Мають місце й глобальні диспропорції. Наприклад, в індустріально розвинених країнах норма індивідуального споживання прісної води варіюється від 100 до 176 галонів (галон дорівнює приблизно 4 літрам залежно від держави), а в африканських країнах - лише 2-3 галони. Десь у Найробі споживач платить удесятеро більше за літр води, ніж, припустимо, у Нью-Йорку. Говорячи поетичною мовою, одні п'ють власні сльози, а інші приймають ванни з них питною водою…Але це лірика. Статистика куди жорсткіша і прагматичніша. Відсутність чи нестача питної води у світі стає причиною загибелі більшої кількості людей, ніж війни та локальні збройні конфлікти. Щороку через спрагу вмирає близько двох мільйонів людей… За оцінками агентства Bloomberg, опублікованими у 2013 році, до кінця першої чверті нинішнього століття дві третини людства, а це становитиме за прогнозами 5,3 млрд людей, опиниться в ситуації нестачі води. Нас чекають уже війни не за чорне, а за блакитне золото?

Коло водних проблем привертає увагу світової спільноти. З 1997 року регулярно, з проміжком у три роки, проводиться так званий Всесвітній Водний Форум. Нещодавно у жовтні 2015 року в чилійському місті Вальпараїсо пройшов форум «Наш океан». Виступили офіційні особи, зробили доповіді… Але, за великим рахунком, усі ці міжнародні конференції залишаються голосом того, хто кричить у пустелі…

Альтернативні гідроджерела: бажане versus дійсне

Зараз модно багато говорити про альтернативних джерелахенергії. І не лише говорити – альтернативна енергетика насправді досить активно розвивається. А ось чи можна говорити про альтернативні джерела води? Це велике та нагальне питання. Крім видобутку води у світі масово використовуються два напрямки – опріснення та реутилізація (очищення вже використаної води). Перший шлях дуже енергоємний і досить дорогий. Наприклад, Саудівська Аравіязнаходиться на водному самозабезпеченні шляхом опріснення. Але скільки задля отримання «блакитного золота» вона витрачає «чорного»? Питання не риторичне, а цілком конкретне: щодня саудівці виробляють 5,5 млн кубометрів питної води і витрачають на цю розкіш 350 тисяч барелів нафти... Припустимо, Саудівська Аравія може собі це дозволити. Але загалом у світі з допомогою опріснення виробляється півтора відсотка питної води. І навіть незважаючи на те, що за останні п'ятнадцять років витрати виробництва скоротилися вдвічі за такого ж зростання продуктивності, цю розкіш собі можуть дозволити далеко не всі країни.

Інше джерело - повторне використання стічних вод. Ця технологія була розроблена і почала активно застосовуватися рядом країн починаючи з 1997 року. Раніше існували технології часткового очищення води, але потенціал очищення рівня питної прогрес досяг лише межі століть. До цього ступеня очищення вистачало задоволення потреб сільського господарствата лісівництва. Найпотужніший у світі комбінат гідроочищення був встановлений у 2008 році в Каліфорнії, яка регулярно страждає від хронічної посухи. Потужності установки цілком вистачає на те, щоб виробляти 265 млн. літрів питної води на день і забезпечувати нею півмільйона людей. Але вартість такого проекту каже, що називається, сама за себе. У перерахунку на євро його будівництво коштувало 384 мільйони, а річне обслуговування становить 21 мільйон. Чи таке фінансове навантаження потягнуть навіть невеликі країни? А ось це вже риторичне питання. Світовим лідером із очищення води є Ізраїль. Тут очищається 70% брудних вод, а в Тель-Авіві й усі сто. Але ось ці води на муніципальні та сільськогосподарські потреби, а не в домашні крани, хоча по санітарним нормамвода придатна для пиття. Ця проблема має важливий психологічний аспект. Так, не всі готові пити воду, що раніше використовувалася. Наприклад, у 2004 році жителі невеликого австралійського містечка Тувумба провели референдум і вирішили відмовитися від використання очищеної води як питної…

Дослідження громадської думки в тій же Каліфорнії з приводу пиття очищеної води, яке виявилося загалом безстороннім, навело американського біоетика Артура Каплана з Пенсільванського університету на відкриття одного психологічного феномену, а саме «фу-фактора» (англійською – «yuck factor», іспанською - "factor puaj"). На його думку, «фу-фактор» означає феномен, коли сформовані культурні та ментальні стереотипи та рефлекси заважають прийняти та використовувати нові наукові досягнення та технології. Всі дослідження показували, що вода придатна для пиття, але люди відмовлялися пити її через те, що вона перероблена. Так культурна інерція стала на шляху прогресу.

Та що там «фу-фактор»… На заваді фільтрації води постає простий фінансовий фактор. Ще сім років тому середні витрати обробки стічних вод становили 0,35 євро за 1 м3. В даний час собівартість технології дещо знижена, але, як і раніше, залишається дорогою. Хоча в абсолютному вираженні прогрес фільтрації брудних вод є. Якщо у 2005 році світові потужності з очищення стічних вод становили приблизно 20 млн. м³ на день, то через десять років вони досягли об'єму 55 мільйонів кубометрів щодня.

Інші альтернативні технології розвиваються, наприклад, у Чилі. Тут використовують ресурс вологості повітря та збирають конденсат туману. У пустелі встановлюють спеціальні водозбірники. Їм дали поетичну назву «Ловителі вологи». З 2013 подібну технологію використовує, наприклад, Еквадор. На північ від столиці Кіто встановлено шість таких водозбірників, кожна панель площею 12 кв. Це, звичайно, цікавий метод, але навряд чи він допоможе вирішити проблему в глобальному масштабі... Кожна така установка здатна «уловлювати» від 120 до 160 літрів води на день. Для невеликого села цілком підійде, але в масштабах мегаполісу, як кажуть, крапля у морі.

В іншій латиноамериканській країні – Мексиці – винайдено «тверду воду», яка може вирішити проблему посухи. Винахід дослідника Національного політехнічного інституту Серхіо Ріко (Sergio Jesus Rico) може зробити переворот у меліорації. Він винайшов полімер, гранули якого, закопаними в землю, при контакті з водою (дощем) трансформуються в гель, що затримує рідину. За задумом мексиканця цей полімер можна використовувати для харчування рослин у посушливих районах. Коли води немає довгий час, гель знову перетворюється на гранули з виділенням води. Цикл перетворень може тривати до 10 років. Продукт не забруднює ґрунт і, можливо, міг би стати джерелом вологи для тисяч гектарів посівів у маловологих місцях. 2012 року Ріко був номінований на Світову Премію Води Міжнародним Інститутом Води у Стокгольмі. Але це, звичайно, швидше за сільськогосподарський винахід, і вихід на вирішення проблеми дефіциту питної води доведеться ще пошукати.

Інший цікавий досвід, споріднений з чилійським та еквадорським експериментами, практикують в Австралії: вчений Макс Віссон (Max Whisson) вирішив створити апарат, що виробляє воду… з повітря і навіть з вітру. Коли в 2007 році в пресу потрапила інформація про подібний пристрій, як тільки журналісти не вигадували у вигадуванні помітних заголовків: «Тепер у вашій душі поллється вода, зроблена з повітря», «Вода з нічого», «Волога з порожнечі» та ін. виходив з гіпотези, що у повітрі «розчинено» величезна кількістьводи, що «транспортується» вітром. Потрібно тільки придумати спеціальний пристрій, схожий на поширені у світі «вітряки» для вироблення електроенергії. Примітною є універсальність цього потенційного джерела води. Австралієць, спираючись на факт, що вода, піднімаючись із поверхні океану, нерівномірно розподіляється у повітрі на висоті до 100 кілометрів, вирішив, що шукати її можна було б як у небесах над Сахарою, так і над тропічними зонами, принципової різниці немає. Принцип дії аналогічний збору конденсату під кондиціонером або в піддоні холодильника - охолодження повітря. Віссон уявляв вітряк з аеродинамічними лопатями і еолійськими турбінами, які збирали б повітря і охолоджували його на собі, а вода зціджувалася б у встановлені внизу водозбірники. Інноваційність конструкторського задуму австралійця полягала і в тому, що це чиста технологія без використання електрики. На функціонування пристрою цілком вистачало енергії вітру. Більше того, такий пристрій міг би працювати в режимі «два в одному», тобто, окрім вироблення води, використовуватися як традиційний вітряк-електрогенератор. Але це все теоретично. Що ж вийшло практично? Перший чорновий варіант млина «Вітер-Вода» було створено у 1997 році. Його потужність складала 70-120 літрів на день. Віссон натрапив на хвилю скептицизму, але не склав руки. У 2010 році він створив потужніший прототип, здатний генерувати до тисячі літрів на день. Але досі цей винахід існує лише у форматі зразка і не запущений у промислове виробництво.

У найбідніших районах африканських країн, де жителі змушені перевозити, а часто й переносити, буквально, на собі, важкі ємності з водою, останнім часом набирає популярності цікавий винахід - величезний бідон у формі колеса чи ковзанки (торгові марки Q Drum, Wello WaterWheel). Він вміщує до 90 літрів і його відносно легко котити. Але це, звичайно, винахід, що називається зі сльозами на очах: ​​проблеми водного дефіциту воно не вирішує, лише злегка полегшує доставку води туди, де її не вистачає.

На жаль, поки що можна констатувати, що пошук інноваційних способів економії та видобутку води не в змозі вирішити проблему зростання глобальної спраги людства. Це всі заходи локального застосування та в цілому обмеженого ефекту. Як розвиватимуться ці напрямки, поки що сказати складно. Тому логічно перейти до того, що ми маємо зараз.

Чим пляшечка «палеоводи»?

Чи замислювалися ви, купуючи спекотним літнім днем ​​у супермаркеті пляшечку газування, що легко потіє на спеку, про походження її вмісту? Зовсім не виключаю того, що якби Росспоживнагляд запровадив відповідну норму, то на етикетці було написано: «Палеовода». Що таке «палеоводи»? Це невідновлювані підземні джерела води, що виникли у найдавніших кліматичних умовах. Коли ми вимовляємо словосполучення «корисні копалини», у середньої людини в мозку виникають образи рідкісних металів, дорогоцінних і не тільки каменів, газу і нафти. Але, можливо, найкориснішими копалинами є проста питна вода. Термін палеоводу - найекзотичніший із наявних для позначення цього природного явища. Найчастіше вживають терміни "водоносні горизонти", "пласти", "лінзи", "грунтові води", "жили", "аквіфери". Через те, що льоди полюсів Землі не використовуються як джерело прісної води і мають непростий міжнародний правовий статус, «палеовода» виявляється домінуючим відкритим і доступним джерелом води на Землі.

У підземних водоносних пластах міститься 96% доступної прісної води на планеті. Решта припадає на наземні джерела - річки, озера та ін. Таким чином, і справді, купуючи в магазині пляшку газування, ви «ризикуєте» з великою ймовірністю задовольнити спрагу «палеоводою». Вона на 70% покриває потреби у життєдайній волозі Євросоюзу, а залежність багатьох країн, особливо у посушливих регіонах, таких як Іспанія, ПАР, Туніс, Індія, від підземних вод коливається в діапазоні від 80 до 90%. В даний час у світі розвідано близько трьохсот подібних підземних джерел і досі триває їхня розвідка.

Найбагатшим регіоном за кількістю підземних водних лінз є Європа, тут їх близько ста п'ятдесяти, далі йдуть дві Америки (68 «горизонтів»), в Африці їх виявлено 38, а в Азії поки що лише дванадцять. Є у проблемі видобутку палеоводи та політичний аспект: переважна більшість підземних басейнів розташована на території одразу кількох країн, через що точаться безперервні міждержавні суперечки. Є навіть гіпотеза, що одним із мотивів так званої «арабської весни» став перерозподіл прав на видобуток «блакитного золота» з Нубійського пісковику, більша частина якого розташована на території Лівії та Єгипту.

p align="justify"> Особливе місце серед підземних резервуарів палеоводи займають чотири найбільших: Великий Артезіанський басейн в Австралії, водоносний пласт Гуарані в Південній Америці, Західно-Сибірський артезіанський басейн в Росії і той самий африканський Нубійський пісковик. Найменше російською написано про латиноамериканську водоносну лінзу, тому нижче ми трохи докладніше напишемо про неї.

Аквіфер Гуарані

Водоносний горизонт Гуарані відноситься до класу транскордонних і розташований на території чотирьох південноамериканських держав - Бразилії, Аргентини, Парагваю та Уругваю.

Спорів щодо експлуатації підземних вод між цими державами практично немає, адже всі чотири країни об'єднані в Південноамериканський спільний ринок (MERCOSUR), юридичні документи якого досить ефективно регулюють права та відповідальність кожної з держав, у тому числі й у плані водовидобування (на відміну від того ж Нубійського пісковика, про загальну політику використання якого країнам Північної Африки поки що так і не вдалося домовитися). Назва водоносного горизонту походить від групи індіанських народів гуарані, які проживають на території вищезгаданих держав, переважно в Парагваї. Об'єм водоносної жили Гуарані величезний – 45 тис. км³. За оцінками, цієї води вистачить, щоб напувати людство протягом двохсот років навіть з урахуванням демографічного зростання. Площа водоносного пласта так само вражаюча - близько 1180 тис. км², більша частина розташована на території Бразилії (840 тис. км²), решта площі розподілена між Аргентиною (225 тис. км²), Парагваєм (70 тис. км²) та Уругваєм (45 тис. км²). .Км²). На території цього глобального «рудника блакитного золота» мешкає трохи більше 30 млн осіб: 25 мільйонів бразильців, майже три мільйони аргентинців, два мільйони парагвайців та трохи більше п'ятисот тисяч уругвайців. Глибина Гуарані коливається в діапазоні від 70 до 1140 метрів (мінімум та максимум зареєстровані на території Бразилії). Американська лінза сформувалася, за оцінками геологів, приблизно 144 мільйони років тому. Левова частка споживання припадає, природно, на Бразилію, де водами Гуарані користуються жителі приблизно п'ятисот міст і сільських населених пунктів. У Уругваї функціонує близько 130 колодязів і свердловин, а Парагваї близько двохсот. Всі вони перебувають у державній чи муніципальній власності, і будь-які спроби їх приватизувати зустрічають гарячу відсіч з боку місцевого населення. Такий самий гарячий, як і сама вода Гуарані. При видобутку її температура може досягати 65 градусів за Цельсієм. Такий загалом портрет палеоводи у Південній Америці.

Все кінчається. Але не для всіх одразу

Загальні запаси підземних вод - близько 60 млн км. Це близько 2% усієї води на Землі. Неабияка їх частина – у прісних водоносних горизонтах. І якщо один тільки водоносний пласт Гуарані може живити людство водою 200 років, здавалося б, нема про що турбуватися. Однак не все райдужно. По-перше, вода залягає на різній глибині, і в міру вичерпання поверхневих горизонтів її видобуток ставатиме складніше і дорожче. По-друге, сам собою видобуток має своїм наслідком погіршення якості підземних аквіферів. Рівень води в них поступово знижується. Через це до неї з часом стане важче добуритися, але це не найгірше: коли рівень води падає в прибережних підземних лінзах, в них просочується океанська солона вода, роблячи палеовід непридатною для пиття. Зрештою, хай і в дуже віддаленій перспективі, навіть ці запаси – об'єктивно вичерпні. Отже, рано чи пізно людство буде змушене перейти або до використання полярних льодів, або до опріснення вод океану, або ж впритул зіткнеться з проблемою синтезу питної води. Коли це станеться – питання відкрите. Одне можна сказати точно: при існуючій світовій політичній та економічній системі перетворення такого життєво необхідного ресурсу як вода в гостродефіцитний, видобуток чи виробництво якого вимагатимуть чималих вкладень та просунутих технологій, - якби це не сталося, - поставить менш розвинені країни на ще більшу залежність від більш розвинених, ніж це спостерігається сьогодні, а багато густонаселених нині просторів - перетворить на неживу пустелю.

Примітки

1. Схожим чином на початку 1980-х років радянський сатиричний журнал «Крокодил» потішався над тим, як в Ізраїлі чи то природоохоронні організації, чи хтось із офіційних осіб одного разу закликали подружжя приймати душ удвох - з метою, знову ж таки, економії прісної води.

2. В даний час в Каліфорнії планують побудувати ще більш продуктивний комплекс очищення стічних вод, див.

Якщо дивитися на нашу планету з космосу, то Земля здається блакитною кулею, вкритою водою. А континенти, наче маленькі острівці у цьому нескінченному океані. Воно й зрозуміло. Вода займає 70,8% всієї поверхні планети, але в частку суші залишається лише 29,2%. Водну оболонку нашої планети називають гідросферою. Її обсяг 1,4 млрд кубометрів.

Вода з'явилася на нашій планеті близько 3,5 млрд. років тому у вигляді пари, яка утворилася внаслідок дегазації мантії. В даний час вода – це самий важливий елементу біосфері Землі, оскільки її не можна замінити нічим. На щастя, водні ресурси вважаються невичерпними, оскільки вчені вигадали спосіб опріснення солоних вод.

Головне призначення води як природного ресурсу- Підтримка життєдіяльності всього живого - рослин, тварин та людини. Вона – основа всього живого на нашій планеті, головний постачальник кисню у найважливішому процесі на Землі – фотосинтезі.

Вода - найважливіший факторкліматоутворення. Поглинаючи тепло з атмосфери та віддаючи його назад, вода регулює кліматичні процеси.

Неможливо не відзначити роль водних джерел у зміні нашої планети. Люди споконвіку селилися біля водойм та джерел води. Вода є одним із основних засобів повідомлення. Існує думка вчених, що якби наша планета була суцільно сушу, то, наприклад, відкриття Америки відклалося на кілька століть. А про Австралію ми навряд чи дізналися б ще найближчими роками 300.

Види водних ресурсів Землі

Водні ресурси нашої планети – це запаси всієї води. Але вода - одна з найпоширеніших і найунікальніших сполук на Землі, оскільки присутня відразу в трьох станах: рідкому, твердому та газоподібному. Тому водні ресурси Землі це:

. Поверхневі води (океани, озера, річки, моря, болота)

. Підземні води.

. Штучні водойми.

. Льодовики та сніжники (замерзла вода льодовиків Антарктиди, Арктики та високогір'я).

. Вода, що міститься в рослинах та тваринах.

. Пари атмосфери.

Останні 3 пункти відносяться до потенційних ресурсів, тому що людство ще не навчилося їх використовувати.

Прісна вода - найцінніша, її використовують набагато ширше, ніж морську, солону. З усього водного запасу у світі 97% води припадає на частку морів та океанів. 2% прісних вод укладено у льодовиках, і лише 1% - це запаси прісної води в озерах та річках.

Використання водних ресурсів

Водні ресурси - найважливіший компонент та життєдіяльність людини. Люди використовують воду в промисловості та у побуті.

За даними статистики, найбільше водні ресурси задіяні в сільському господарстві (близько 66% усіх запасів прісної води). Близько 25% використовує промисловість і лише 9% йде на задоволення потреб у комунальній та побутовій сфері.

Наприклад, щоб виростити 1 тонну бавовни необхідно близько 10 тисяч тонн води, на 1 тонну пшениці - 1500 тонн води. Для виробництва 1 тонни сталі – 250 тонн води, а на виробництво 1 тонни паперу потрібно не менше 236 тисяч тонн води.

Людині щодня потрібно випивати щонайменше 2,5 літрів води. Проте в середньому на 1 особу в великих містахвитрачатися не менше 360 літрів на добу. Сюди входить використання води в каналізації, водопроводі, на полив вулиць та гасіння пожеж, на миття автотранспорту та інші, та інші.

Ще один варіант використання водних ресурсів – водний транспорт. Щорічно тільки акваторією Росії перевозиться понад 50 млн. тонн вантажу.

Не варто забувати і про рибні господарства. Розведення морських та прісноводних риб відіграє важливу роль в економіці країн. Причому для розведення риби потрібна чиста вода, насичена киснем і не містить шкідливих домішок.

Приклад використання водних ресурсів – це ще й рекреація. Хто з нас не любить відпочити біля моря, посмажити шашличків на березі річки чи скупатися в озері? У світі 90% рекреаційних об'єктів розташовано поблизу водойм.

Охорона водних ресурсів

На сьогоднішній день існує лише два способи зберегти запас водних ресурсів:

1. Збереження вже існуючих запасів прісної води.

2. Створення досконаліших колекторів.

Накопичення води у водосховищах перешкоджає її стоку у світовий океан. А зберігання води, наприклад, у поземних порожнинах дозволяє вберегти воду від випаровування. Будівництво каналів дозволяє вирішувати питання доставки води без її просочування у ґрунт. Розробляють також нові методи зрошення сільськогосподарських угідь, що дозволяють використовувати стічні води.

Але кожен із цих способів впливає на біосферу. Так, система водосховищ перешкоджає утворенню родючих мулистих відкладень. Канали перешкоджають поповненню ґрунтових вод. А фільтрація води в каналах та на греблі - головний фактор ризику для боліт, що призводить до порушень в екосистемі планети.

Сьогодні самий ефективним заходомз охорони водних ресурсів вважається метод очищення стічних вод. Різні способидозволяють видалити до 96% шкідливих речовиніз води. Але часто цього буває недостатньо, а будівництво досконаліших очисних спорудвиявляється часто економічно невигідним.

Проблеми забруднення водних ресурсів

Зростання населення, розвиток виробництва та сільського господарства – ці фактори зумовили нестачу прісної води для людства. З кожним роком зростає частка забруднених водних ресурсів.

Основні джерела забруднення:

. Промислові стічні води;

. Стічні води комунальних трас;

. Зливи з полів (коли вода перенасичена хімікатами та добривами);

. Поховання у водоймах радіоактивних речовин;

. Стоки від тваринницьких комплексів (у такій воді багато біогенної органіки);

. Судноплавство.

Природою передбачено самоочищення водойм, яке відбувається за рахунок кругообігу води в природі, за рахунок життєдіяльності планктону, опромінення ультрафіолетовими променями, осідання нерозчинних частинок Але всі ці процеси вже не справляються з масою забруднення, яке доставляє водним ресурсам планети діяльність людини.

Зазвичай питанням, скільки відсотків води Землі, відповідають, що водою покрито 70,8% поверхні нашої планети. І це справді так, якщо враховувати лише співвідношення загальної площі земної поверхні (близько 510 млн.кв.км) та площу Світового океану (360 млн.кв.км).

Однак Світовий океан – це далеко не вся гідросфера Землі. 3,2% земної поверхні займають льодовики (16,3 млн.кв.км), 0,45% - озера та річки (2,3 млн.кв.км), 0,6% - болота та сильно заболочені землі (3 млн. кв.км). Якщо підсумувати, то вийде, що всього під водою знаходиться 75% або три чверті Землі.

Однак для того, щоб відповісти на питання, скільки води на Землі, недостатньо визначити площу водного простору земної кулі (хоча і це людям вдалося остаточно зробити лише у XX столітті). Щоб визначити загальний обсяг гідросфери нашої планети, треба знати глибини всіх водойм, товщину льодовиків і кількість підземних вод.

Сьогодні вважається, що обсяг земної гідросфери приблизно дорівнює 1500 млн куб. З них 1370 млн. куб. води посідає частку океану, 28млн.куб.м. - На льодовики, приблизно100 млн.куб.м. води знаходиться під землею, а решта об'єму води міститься в озерах і річках.

Скільки відсотків прісної води на землі

Кількість прісної води у загальному обсязі земної гідросфери невелика – лише 32,1 млн.куб.км. чи 2% водних запасів Землі. Однак і з цих двох відсотків 80% перебуває у замороженому стані, у важкодоступних льодовиках високогір'їв та полюсів земної кулі.

Прісна вода становить трохи більше 2,5-3 % від загального водного запасу Землі. Основна її маса заморожена у льодовиках та сніговому покриві Антарктиди та Гренландії. Ще одна частина - численні прісні водоймища: річки та озера. p align="justify"> Третя частина запасів прісної води зосереджена в підземних резервуарах, глибоких і ближчих до поверхні.

На початку нового тисячоліття вчені серйозно заговорили про дефіцит питної води у багатьох країнах світу. Кожен житель Землі повинен витрачати на їжу та особисту гігієну від 20 до води на добу. Однак є країни, в яких питної води не вистачає навіть для життя. Найгостріший дефіцит води зазнають жителі Африки.

Причина перша: збільшення населення Землі та освоєння нових територій

За даними ООН, на 2011 рік чисельність населення Землі зросла до 7 млрд осіб. Кількість людей досягне 9,6 млрд. до 2050 року. Зростанню населення супроводжують розвиток промисловості та сільського господарства.

Підприємства використовують прісну воду для всіх виробничих потреб, при цьому повертаючи до природи часто вже непридатну для пиття воду. Вона потрапляє в річки та озера. Рівень їхнього забруднення останнім часом став критичним для екології планети.

Розвиток сільського господарства у країнах Азії, Індії та Китаю виснажило найбільші річки цих регіонів. Освоєння нових земель веде до обмілення водойм і змушує людей розробляти підземні свердловини та глибоководні обрії.

Причина друга: нераціональне використання джерел прісної води

Більшість джерел природної прісної води поповнюється природним шляхом. Волога потрапляє в річки та озера з атмосферними опадами, частина яких йде у підземні резервуари. Глибоководні горизонти відносяться до непоправних запасів.

Варварське використання чистої прісної води людиною позбавляє річки та озера майбутнього. Дощі не встигають наповнювати водойми, що меліють, і при цьому вода часто витрачається марно.

Частина води, що використовується, йде під землю через витоку в міських водопровідних мережах. Відкриваючи кран на кухні або в душі, люди рідко замислюються про те, скільки води губиться. Звичка економити ресурси ще стала актуальною більшість жителів Землі.

Видобування води з глибоких свердловин може стати великою помилкою, позбавивши майбутні покоління головних запасів прісної природної води, і непоправно порушити екологію планети.

Вихід сучасні вчені бачать в економії водних ресурсів, посилення контролю за переробкою відходів та опріснення морської солоної води. Якщо людство зараз замислиться і вчасно вживе заходів, наша планета назавжди залишиться прекрасним джерелом вологи для всіх видів життя, що існують на ній.

Щоразу, коли ми відкриваємо водопровідний кран, відбувається маленьке диво. За цією звичною процедурою стоїть щось більше, ніж H2O (сполучення двох атомів водню та одного атома кисню) рідкому стані. Вода - це кровоносна система планети, природний цикл, на який діяльність людини чинить величезний тиск. «Кількість прісної води на Землі тепер практично така сама, як і за часів Юлія Цезаря, який стояв на чолі Римської імперії. Але за останні 2 тисячі років населення Землі збільшилося з 200 мільйонів до 7,2 мільярдів осіб, а світова економіка зростала ще швидше (з 1960 року ВВП зростав у середньому на 3,5% на рік). Сукупна потреба у продовольстві, енергії, товарах споживання та воді для цього величезного людського виробництва вимагає посилити контроль за споживанням води», — підсумовує Сандра Постел (Sandra Postel), яка очолює американську організацію Global Water Policy Project.

"На блакитній планеті дуже мало води", - зауважує Еліас Феререс (Elías Fereres), завідувач кафедри в Університеті Кордови, який обіймав до цього ряд посад, пов'язаних із сільським господарством та екологією. Феререс говорить про те, що, незважаючи на те, що 70% земної поверхні покрито водою, прісна вода складає всього 1% від цієї кількості, якщо не брати до уваги ту, що у вигляді льоду знаходиться в льодовиках, а також в Арктиці та Антарктиді. І цей 1% є не лише джерелом нашого життя, а й головним двигуном світового прогресу. «Вартість води настільки висока, що визначити її неможливо. Воду потрібно використовувати так, щоб отримати максимальну вигоду, не загострюючи при цьому нерівність у економічній, соціальній та екологічній сфері», — міркує завідувач кафедри.

Звідки береться ця нерівність? «Збільшення чисельності населення та економічне зростання, що відбулися у 50-х роках, значною мірою було зумовлено досягненнями у галузі водопостачання: водосховища, канали, насоси. Починаючи з 1950 року кількість водоймищ зросла з 5 тисяч до 50 тисяч. Тобто в середньому по два на день протягом півстоліття. У найбільшій частині світу вода вже тече не відповідно до законів природи, а з волі людини», — наголошує Постіль.

У минулому столітті ці споруди дозволяли забезпечувати на більшій частині Землі потреби сільського господарства (що споживає 70% прісної води), промисловості (20%) та побутової сфери (10%). Однак, збільшення попиту, перш за все за рахунок країн, що розвиваються, ламає це тендітна рівновага. «Згідно з прогнозами, у 2030 році у світі відчуватиметься нестача 40% води при незмінній кліматичній обстановці», — йдеться в останній доповіді ООН про водні ресурси.

Його автор Річард Коннор (Richard Connor) висловлює жаль через недостатню увагу, яку керівники держав приділяють питанням водопостачання, вважаючи, що запаси води невичерпні. «Цьому питанню треба приділяти постійну увагу, а люди абсолютно безтурботні. Енергетику розглядають як першочерговий економічний та навіть геополітичний фактор забезпечення безпеки країни. Тому йому і приділяється набагато більша увага. За неуважність до питань води доведеться дорого заплатити, зокрема й уповільненням темпів розвитку», – попереджає дослідник.

Хід подій підтвердив правоту таких вчених, як Постел, пророкували, що «вода для XXI століття стане тим самим, чим нафта була для XX століття». Якщо так зване Чорне золотонастільки бажано, що навіть призводить до військових конфліктів, це викликано тим, що його запаси вичерпуються і належать не всім. Те ж саме станеться і з прісною водоюЯк тільки попит перевищить її можливості до відтворення. Це явище отримало назву водяний стрес.

Олександр Тайт (Alexandre Taithe), директор Фонду стратегічних досліджень та експерт із взаємодії між водою та енергією, малює лякаючу картину. «У країнах південного та східного узбережжя Середземного моря – попереджає він – органи місцевої влади вирішили піти шляхом збільшення запасів води. Ця політика, як у разі опріснення морської води, так і експлуатації підземних вод і перекидання великої кількості води, тягне за собою велику енерговитрату».

Згідно з його підрахунками, до 2025 року потреба в електриці для водопостачання у цих країнах становитиме близько 20% від її загального споживання. Нині цей показник дорівнює 10%. Опріснення води, яке часто подається чи не як універсальний спосіб для вирішення проблеми нестачі води, споживає найбільшу кількість енергії. Не всі країни можуть собі це дозволити. Саудівська Аравія, яка має найбільші потужності для опріснення, виробляє щодня 5,5 мільйонів кубометрів води. Для отримання такої кількості потрібна енергія, еквівалентна 350 тисячам барелів нафти на день.

У свою чергу, вироблення електроенергії та видобуток викопного палива потребує великої кількості води. Зокрема, згідно з даними Тайта, 60% стоку рік у Франції використовується для охолодження ТЕЦ та АЕС. Слід зазначити при цьому, що Франція посідає друге місце у світі з вироблення електроенергії на АЕС, і ця вода (в принципі, не заражена) надходить назад у басейни річок та озера з трохи більше високою температурою, що сприяє поширенню водоростей та скорочення популяції риби. У водному циклі все взаємопов'язане. Будь-яка зміна природного перебігу речей спричиняє побічні ефекти.

Видобуток газу глибокого залягання за допомогою гідравлічного розриву пласта заслуговує на особливу розмову. Завдяки цій технології США домоглися економічного підйому і змінили геополітичну рівновагу, переставши залежати від арабської нафти. Але для буріння кожної з цих більш ніж 500 тисяч свердловин, що діють (багато з яких розташовані в зонах водяного стресу) потрібно від 75 до 180 мільйонів літрів води, змішаних з 36 кілограмами хімічних продуктів, у тому числі канцерогенними.

Отже, ми приносимо воду — і власне здоров'я- На вівтар економіки. У світовому масштабі збільшення попиту викликає серйозне занепокоєння: до 2050 року потреба у питній воді збільшиться на 55%, а в електриці — на 70%! І це при тому, що і тим, і іншим користується не все людство. Близько 800 мільйонів людей проживають далеко від джерел чистої води, а 1,3 мільярда не мають електрики у будинку. На думку Тайта, зростаюча потреба в енергії для видобутку води є «найголовнішою перешкодою для розвитку багатьох країн і ставить під загрозу їхню енергетичну безпеку».

Наскільки брак води може стати причиною військових конфліктів? Тайт вважає, що це нераціонально. На його думку, держави більш зацікавлені у співпраці — вже підписано 250 міжнародних угод, хоча інші експерти прогнозують, що майбутні війни вестимуться за водні ресурси. На думку Коннора, це майбутнє вже настає. Експерт вважає, що безпрецедентна посуха, що обрушилася з 2006 по 2009 роки на територію колишньої Месопотамії, що викликала значне підвищення ціни на пшеницю і, як наслідок, на борошно та хліб, відіграла ключову роль у сирійській війні. Внаслідок посухи, 1,5 мільйона людей перебралися із сільської місцевості до міст, уже охоплених акціями протесту проти режиму Башара Асада.

Коннор простежує той самий причинно-наслідковий зв'язок між посухою, що супроводжується великими пожежами, що спалахнули в Росії в 2010 році, та арабською весною. «Росія є великим постачальником пшениці в арабські країни, але ціна на борошно зросла вдвічі, що породило невдоволення в суспільстві», підсумовує він. Хіба без цієї напруженості акції за демократизацію отримали б таку підтримку? Коннор вважає, що ні.

На південному узбережжі Середземного моря вогнищ напруженості стає дедалі більше. Будівництво великої греблі в Ефіопії викликало загострення відносин з Єгиптом, що виступає проти її зведення, оскільки, на думку Каїра, це негативно позначиться на стоку Нілу та загострить проблеми з водопостачанням.

«У тих небагатьох місцях, де ще можна облаштувати водосховища, наслідки для довкілля будуть надто негативними. Необхідно розробити інші рішення», - вважає Феререс. В Індії та на південному сході Китаю землероби знайшли альтернативне рішення щодо видобутку води з-під землі. Завдяки цілеспрямованим діям прогрес прийшов у багато районів, щоправда, не без наслідків. Продаж електричних та дизельних насосів значно зріс за останні роки (згідно з підрахунками, в Китаї їх налічується 20 мільйонів, а в Індії — 19 мільйонів), що збільшує споживання енергії. У деяких районах воно сягає від 35% до 45% загального обсягу.

Тайт пов'язує це явище з «масштабними відключеннями електрики, які у липні 2012 року залишили без світла 670 мільйонів людей на північному сході Індії». Цього року — вказує він — мусонні дощі були не такими сильними, і влада пішла назустріч проханням збільшити квоти на полив до 6-8 годин на день. В результаті застаріла електромережа не витримала.

Ще більш насторожуючими дослідник вважає наслідки для довкілля: «Є оманливе відчуття надлишку водних ресурсів, - стверджує він. — Але за воду тепер необхідно видобувати з дедалі глибших геологічних пластів, які, подібно до нафтоносних, є невідновлюваними». Як зазначається у доповіді ООН, 20% підземних вод надмірно експлуатуються. "Ми зараз споживаємо воду, призначену на майбутнє", попереджає Постел.

До зростання населення і збільшення обсягів водокористування в країнах, що динамічно розвиваються, додається глобальне потепління клімату. «За часів великих повеней здається, ніби запаси води безмежні, проте потім повертаються тривалі посухи, і нестача води стає предметом глибокого занепокоєння. Це особливо проявляється у Середземномор'ї і є наслідком зміни клімату», пише Майте Гуардіола (Maite Guardiola), інженер-геолог, фахівець у галузі використання води з великим досвідом роботи у гуманітарних проектах.

У Бразилії, територією якої протікає Амазонка, найбільший водний басейн у світі, брак води змусив запровадити нормування водопостачання в Сан-Паулу, що наочно ілюструє проблему, що виникає при неконтрольованому зростанні міських передмість.

Згідно з доповіддю ООН, «збільшення міських жителів, не забезпечених водопостачанням та каналізацією, безпосередньо пов'язане з швидким зростанняммаргінальних районів у країнах, що розвиваються. До 2020 року їх кількість наблизиться до 900 мільйонів людей, і саме вони найбільше схильні до впливу екстремальних кліматичних явищ».

Потрібно діяти, але як? У той час як учені на кшталт Стівена Хокінга (Stephen Hawking) виступають за освоєння інших планет, стверджуючи, що через сто років над людським родом нависне загроза вимирання внаслідок «старіння світу, де жителів стає все більше, а ресурсів все менше», інші, не настільки схильні до драматизму, виступають за нормування споживання. «Є достатні запаси води, щоб задовольнити зростаючі потреби жителів планети, але це вимагатиме зміни способів управління водними ресурсами», йдеться у доповіді ООН. Зокрема, знадобиться розробка всеосяжної правової основи з метою більш рівномірного розподілу цього природного ресурсу з дотриманням природоохоронних норм.

На думку Коннора та Феререса, ключ до вирішення проблеми лежить у застосуванні. сучасних системполиву та вирощуванні рослин, що найбільш підходять для кожної місцевості. Як вони вважають, для розгляду таких інноваційних рішеньяк одержання води з повітря або виведення рослин, яким майже не буде потрібен полив, знадобляться від 20 до 30 років дослідницької роботи. Майте Гуардіола зі свого боку наголошує на повторне використання стічних вод. На її думку, якщо використовувати їх для поливу, то в Іспанії завдяки цьому можна було б скоротити на 30% кількість води, яка використовується у сільському господарстві».

Феререс також говорить про необхідність зміни структури харчування, скорочення кількості білків для того, щоб скоротити потребу у воді. Категорично виступає проти води у пляшках: «Суспільство витрачає надто багато грошей на очищення води. Коли я йду в ресторан, то прошу, щоб мені налили глечик води з-під крана. На думку Гуардіоли, викликає жаль той факт, що Іспанія є одним із найбільших споживачів води у пляшках. Її ціна від 500 до тисячі разів вища за воду з-під крана, не кажучи вже про начебто, який завдають навколишньому середовищі пластикові пляшкита транспортування».

Актор Метт Деймон (Matt Damon) намагається привернути увагу громадськості, виливаючи на собі відро води з унітазу в той час, коли прямує на знімальний майданчик: «Тим, хто, подібно до моєї дружини, вважають, що це огидно, можу сказати таке: вода з туалетів західних країн набагато чистіше, ніж та, якою користується більшість жителів країн, що розвиваються». Деймон одна з небагатьох знаменитостей, які через свою неурядову організацію Water.org борються з нестачею води та проблемами, які це породжує.

12-річна суданська дівчинка витрачає щодня від 2 до 4 годин на те, щоб зібрати і віднести в глеку на голові лише п'ять літрів прісної води, необхідної для її існування. Це рівно чверть від тієї кількості (20 літрів), яку як Всесвітня організація здоров'я, так і Unicef ​​вважають достатніми для задоволення основних потреб. До цього варто додати, що її однолітка в Канаді витрачає на потребу від 300 до 400 літрів води щодня.

«Вода сама по собі не надто дорога. Значно дорожче коштує її очищення та забезпечення роботи водопроводів, чого люди таки не помічають», каже Коннор. В Іспанії середньостатистичне споживання води становить 142 літри на день на людину. Однак, як вважає Гуардіола, через поганий стан водопроводів при доставці води користувачам втрачається 17,5% її обсягу. У Німеччині цей показник становить 5%.

Зрозуміло, що не всі вищезазначені заходи матимуть змогу компенсувати збільшення попиту. Майбутнє без води, коли людям доведеться покинути Землю, як про це розповідає анімаційний науково-фантастичний фільм "ВАЛЛ І" (Wall.E), виявляється дуже недалеко від прогнозів Стівена Хокінга. "Ми повинні попередити це і розробити свій план Б", вважає знаменитий астрофізик. А чому б і справді не поміняти блакитну планету на червону? Згідно з дослідженнями Університету Нью-Мехіко, під поверхнею Марса можуть бути зосереджені великі запаси води.

Матеріали ІноСМІ містять оцінки виключно закордонних ЗМІ та не відображають позицію редакції ІноСМІ.