Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

At lukke for hanen

Dam reservoir i Syrien. Kredit:Olli Varis

I maj 2018, Sydafrikas Cape Town kan blive den første by i verden, der lukker helt for sit vand.

Vandhanerne, der løber tør for næsten fire millioner mennesker, ville være en drastisk konsekvens af befolkningstilvæksten, ukontrolleret vandforbrug og tørke i de senere år. Beboerne skulle hente deres små daglige vandkvoter fra distributionssteder.

Og, hvis du tror på prognoserne, der er meget værre i vente. Klimaændringer og befolkningstilvækst vil gøre vandmangel mere almindelig over hele verden.

Skøn siger, at i 2040 halvdelen af ​​verdens befolkning vil bo i regioner med alvorlig vandmangel.

Vand er ved at blive blåguld. Sådan er det allerede i mange lande. Ifølge Unesco, Saudi-Arabien bruger allerede 25 % af den olie og gas, det producerer, til at drive afsaltningsanlæg, der gør havvand til drikkevand. Omkostningerne og mængden af ​​emissioner er enorme.

Vand er et spørgsmål om liv og død. Halvdelen af ​​verdens hospitalssenge tages af mennesker, der er blevet syge på grund af urent drikkevand. Vandmangel driver folk fra deres hjem og fører til konflikter.

Så hvorfor er det så svært at løse vandkrisen?

Spørgsmålet om vand vedrører alt

Hvis besøgende fra det ydre rum skulle undersøge Jorden, de kan blive overrasket over at høre, at vores blå planet lider af vandmangel. Men langt størstedelen af ​​den væske, der dækker vores kugle af snavs, er havvand, hvilket ikke er meget til gavn for os. Kun tre procent er ferskvand, som kan drikkes og bruges til at vande afgrøder.

Selv denne lille procentdel ville være rigeligt for menneskeheden, hvis den var jævnt fordelt på tværs af de forskellige regioner, hvis distributionsnettet fungerede effektivt og pålideligt alle steder, hvis regn faldt på markerne i passende mængder og på de rigtige tidspunkter, hvis vand blev forbrugt bæredygtigt uden at forurene reservoirer, og hvis der også blev gjort en indsats for at bremse klimaændringerne, hvilket gør tørke og storm værre.

Det er mange hvis. Vandspørgsmålet er svært, fordi det ikke involverer et enkelt problem, som kunne løses ved, for eksempel, at tage en ny teknologi i brug.

I stedet, den består af en masse forskellige udfordringer forbundet med, blandt andet, befolkningstilvækst, klimaforhold, økosystem sundhed, industriel og landbrugs ressourceudnyttelse samt sanitet og hygiejne.

Mange af verdens store udviklingstendenser involverer også spørgsmålet om vand. Kinas iver efter at købe jord i Afrika er delvist drevet af målet om at outsource fødevareproduktion samt brug af jord og vand ud over landets nationale grænser. Kontrol med begrænsede vandressourcer er også en måde at understøtte magtstrukturer på.

Vand er også et nøglespørgsmål i byvækst.

Verdens voksende befolkning strømmer ind i byer, og dette vil føre til kaos, medmindre fungerende vand- og affaldshåndteringsprocesser er på plads. Opbygningen af ​​ordentlig infrastruktur kræver både kapital og politisk vilje.

En chance for at opnå rigtige resultater

Der har ikke skortet på motivation, siger Olli Varis, Professor i Vandressourceforvaltning ved Aalto Universitet, om hans arbejde.

Varis er en internationalt anerkendt ekspert i bæredygtig udnyttelse af vandressourcer og andre globale vandspørgsmål. I årtier, han har engageret sig i praksisorienteret forskningsarbejde især i og omkring Mekong River Basin i Sydøstasien.

I øjeblikket, Varis deltager i, blandt andet, Aalto Universitets nye globale projekt, som søger at identificere innovationer, der kan tackle verdens store udfordringer.

Hans motivation forklares ikke kun af spørgsmålets betydning, men også af muligheden for at opnå reelle resultater.

Xiamen, Kina. Kredit:Olli Varis

"I Øst- og Sydøstasien, du får følelsen af, at dit arbejde giver merværdi og fordele. Samfund har kapaciteten og også et brændende ønske om at modtage ny viden. For en forsker, det er motiverende at få nogen til at lytte til, hvad du har at sige, " siger Varis.

I Sydøstasien, det er helt indlysende, at vandmangel handler om mere end blot en konkret sparsomhed af vand. De oversvømmelser, der rammer lavtliggende områder, fører også til kriser, når forurenet vand blandes med renere vandressourcer, eller når voldsomme regnskyl skyller markerne af deres næringsstoffer.

Det er let også at se, hvor stor en rolle vand spiller i økonomisk vækst og byudvikling, når man undersøger Øst- og Sydøstasien.

"Samfundene adskiller sig ret markant fra hinanden i deres udsættelse for problemer. Det største problem for de hastigt udviklende asiatiske lande er, efter min mening, hvordan man ikke ødelægger deres miljø, når den økonomiske vækst er hurtig og befolkningstætheden absurd, " siger Varis.

Forskningsdata hjælper administrationen

En måde at løse vandkriser på er at generere forskningsdata. Store databanker om, for eksempel, adfærden, vandkvalitet og landbrugsforbindelser i Mekong-floden samt dens indvirkning på byernes vandforsyning har haft en håndgribelig positiv indvirkning på beslutningstagningen i forskellige lande og områder.

Videnskabelig viden, såsom modellering af en flods adfærd, kan være med til at forebygge kriser. De negative virkninger af oversvømmelser kan reduceres med oversvømmelsesvarslingssystemer. Tvister om vandforbrug er nemmere at løse, når undersøgte fakta kan bringes til forhandlingsbordet.

Vand strømmer uden hensyn til nationale grænser. Mekong bugter sig gennem seks landes territorier. Jo flere befolkninger vokser og urbaniseringen skrider frem, jo hårdere belastning og brugstryk på verdens vandsystemer. Om et land ligger ved udløbet eller nedstrøms for en flod kan nemt blive et spørgsmål af afgørende betydning.

"Kina og Laos bygger masser af dæmninger og vandkraft i den øvre del af Mekong, hvilket gør de nedstrømsliggende lande ulykkelige. Og tvister er ikke begrænset til kun det nationale niveau. Landmænd i alle lande kan tage den ene side og modstå dæmninger, mens byboere og industrier, der har brug for elektricitet til en overkommelig pris, vil betragte bygningen af ​​dæmninger som ret ønskværdige, " Varis siger for at beskrive kompleksiteten af ​​tvister.

Vandkrige og diplomati

Nogle trusselsprojektioner er oversået med vandkrige. Hvis vandmanglen bliver værre, det kan være, at folk vil være klar til at gribe til våben og voldsomt konkurrere om vitale ressourcer.

Simrende stridigheder er altid til stede. Lige nu, mindst tyve konflikter, der relaterer sig til udnyttelsen af ​​vandressourcer, er i gang rundt om i verden. Egypten skændes med Etiopien om et stort dæmningsprojekt ved Nilen, mens Indien for et par år siden lukkede handelen, der krydsede den nepalesiske grænse, delvist på grund af årsager forbundet med vandressourceudnyttelsen.

For det, vi har brug for vanddiplomati, siger seniorvandrådgiver Antti Rautavaara fra Udenrigsministeriet.

Vanddiplomati har været praktiseret over hele verden i evigheder. Finnerne har været aktivt involveret i fredsmægling og forhandlingerne om FN's grænseoverskridende vandaftaler.

Antti Rautavaaras arbejde omfatter at rådgive de forskellige afdelinger i udenrigsministeriet om vandspørgsmål og yde støtte til finske udenrigsanliggender ud fra et vandforsyningsperspektiv. Hans mandat er omfattende. Internationale vandkonflikter, at bygge toiletter i fattige landsbyer og vandmangel forårsaget af naturfænomener er nogle af de forskellige emner, han beskæftiger sig med.

"Nogle gange giver det mest mening at forebygge kriser i samarbejde med NGO'er, nogle gange gennem forskningssamarbejde og andre gange ved at spille rollen som mægler i et udenrigspolitisk spørgsmål, " siger Rautavaara.

Udenrigsministeriet er også ansvarlig for Finlands udviklingssamarbejde, som involverer løsning af problemer som vandforsyning i verdens fattigere regioner.

"Lige over det sidste halvandet år, vi har sørget for vandforsyning til 1,3 millioner mennesker og latriner til mere end fem millioner. Det handler om mere end bare komfort, da det gør det muligt for hundredtusindvis af små børn at overleve i stedet for at blive dræbt af sygdomme forårsaget af dårlig hygiejne, " påpeger Rautavaara.

Solcelledrevet afsaltning

De haner, der lukkes i Cape Town, giver anledning til spørgsmålet:hvor kan vi finde mere vand nu?

Bangkok, Thailand. Kredit:Olli Varis

Espoo-baserede Solar Water Solutions er klar til at levere én mulig løsning. Virksomheden har samarbejdet med Aalto Universitets Institut for Energiteknologi om at udvikle vandrensningsteknologi. Tørkeramt Sydafrika er et mål for virksomheden, mens den søger indledende forretningsmuligheder. Administrerende direktør Antti Pohjola siger, at de enheder, som virksomheden fremstiller, er verdens første til at gøre havvand drikkeligt udelukkende ved brug af solenergi.

Der er masser af interesse for solenergi andre steder, også, men det er svært at skabe det konstante tryk, der kræves til behandlingsprocessen med det, hvorfor de store afsaltningsanlæg i Mellemøsten, for eksempel, brænder stadig fossile brændstoffer.

På dets Espoo-anlæg, Solar Water Solutions fremstiller mindre behandlingsapparater, der er egnede til at producere 1-250 kubikmeter vand om dagen. Virksomheden laver større, beholder-type enheder, der kan levere drikkevand til en landsby, skole eller hotel, for eksempel, mens dets mindre forbrugerprodukter kan, blandt andet, bruges til at lave drikkevand i skærgården.

Selv oversvømmelsesvand kan renses

Vandteknologi er en varm sektor, men de fleste løsninger er stadig små og egnede til begrænset brug. Imidlertid, Antti Pohjola mener, at der vil være masser af efterspørgsel efter småskala vandproduktion samt tilhørende og backup vandforsyningssystemer.

"I Afrika især, vandforsyningen er i meget høj grad baseret på distribuerede løsninger, " han siger.

Solar Water Solutions bruger en metode kaldet omvendt osmose. Enkelt sagt, vandet passerer gennem membraner, der indeholder huller, der er store nok til at tillade vandmolekyler at passere, men som urenheder som bakterier og salt ikke kan trænge igennem.

Den samme teknik kan bruges til, for eksempel, gøre brøndvand eller snavset oversvømmelsesvand drikkeligt.

Vækstudsigterne er så lovende, at virksomheden er interesseret i at rekruttere studerende, der dimitterer fra, for eksempel, Aalto-universitetet ind i sine produktions- og internationale salgsfunktioner.

Deres innovation tiltrækker også interesse i Mellemøsten. Virksomheden var en af ​​tre finalister i en designkonkurrence i De Forenede Arabiske Emirater, som søgte løsninger til afsaltning af havvand.

Prisen er en stor hindring for udbredelsen af ​​virksomhedens varer. Mindre forbrugerprodukter koster omkring €3, 000, men de større enheder kan gå så højt som €100, 000.

Pohjola siger, at over 15 år, prisen på en liter vand produceret med en af ​​deres store enheder kommer til kun 0,1 cent, så investeringen betaler sig selv. Imidlertid, mange parter i udviklingslandene kan ikke få adgang til tilstrækkelig finansiering, og som NGO'er, for eksempel, opererer typisk med meget stramme budgetter, selskabet er også ved at udvikle en leasingmulighed.

Madvalg betyder noget

Skal du tage kortere brusere? Vi her i Finland har masser af vand, så mange mennesker spekulerer på, hvordan enhver vandkrise kan påvirke dem.

Professor Olli Varis siger, at finnerne plasker rundt med deres vand ikke har nogen betydning for verdens vandsituation, så længe vi sørger for vores egen vandforsyning. Det er, selvfølgelig, vigtigt at bruge varmt vand sparsomt for at spare energi.

Derimod vi bidrager ganske tydeligt til den globale vandmangel som forbrugere af fødevarer og varer. En betydelig del af vores vandforbrug foregår uden for Finland, ude af vores eget syn.

Alt, der produceres til os, har et vandaftryk. Når du drikker en kop kaffe, du suger faktisk også 150 liter vand ned, der bruges til at fremstille kaffebønnerne. Kødproduktion forbruger mange gange mere vand end plantedyrkning, mens ris er spild sammenlignet med kartofler.

Madspild involverer også spild af vand i massiv skala. Landbruget står for 70 % af ferskvandsforbruget, og en tredjedel af den producerede mad ender som spild på marker, på lager, transportere, butikker eller husholdninger. I Afrika, landbruget er ofte ineffektivt, mens man var i Vesten, spild sker for det meste i den anden ende af kæden.

Skøn siger, at eliminering af halvdelen af ​​verdens madspild i 2030 vil give mad til mere end en milliard mennesker, dermed gøre udnyttelsen af ​​ædle vand meget mere effektiv. Det giver stof til eftertanke, da tallene matcher den forventede vækst i den globale befolkning i samme periode.


Varme artikler