Питьевая вода на земле закончится раньше, чем нефть. Чистая вода – основная проблема планеты

Думать о конце света, с научной точки зрения, - довольно весело. Активация всего ядерного оружия, которое есть в мире, привела бы к убийственному результату для человечества, но если вы действительно хотите увидеть апокалипсис, то для этого должны подождать извержения всех вулканов в мире.

Дело в том, что существует намного больше способов привести планету к гибели, чем люди способны осознать. Многие из этих вариантов появились в результате глобального потепления. И одним из этих сценариев является исчезновение воды.

Как и следует ожидать, без воды люди умрут очень быстро, но что произойдет с нашей планетой? Останутся ли здесь только пыльные пустыни, или жизнь, как говорится, найдет выход? Давайте попытаемся представить это.

Странный сценарий

Итак, представьте, что в нынешнем, 2017 году, где-то между Землей и Луной появился гигантский флот инопланетных исследователей. Их обитатели вели себя очень глупо в последние годы, так как сжигали слишком много углеродосодержащих ископаемых видов топлива, что привело к увеличению количества парниковых газов. Это вызвало потепление климата на их планете, где температура поднялась так быстро, что вся вода на ней испарилась. Тем не менее жители этой другой планеты не сдались и разработали сложный механизм, позволяющий украсть воду с другого небесного тела. К примеру, с нашего. Ради простоты давайте представим, что они могут забрать воду из всего, кроме живых существ. Поскольку мировые лидеры не смогут ничего с этим поделать, мы безнадежно проиграем этому внеземному агрессору в борьбе за наш главнй ресурс.

Бледно-коричневая планета

Первое, что мы замечаем, - это исчезновение всех рек, озер, прудов, луж и океанов. Вся жизнь внутри них погибла бы в течение нескольких часов, и континенты, на которых мы живем, внезапно стали бы возвышаться над этими вновь созданными бассейнами, большая часть которых имела бы глубину 3,8 километра.

Арктика, по сути, перестанет существовать, а скрытый рельеф под ней будет напоминать зубчатые трещины. Антарктика, свободная от ледяного пухового одеяла, превратится в скалистую бесплодную землю, полную гор и непостижимо больших каньонов.

Облака на нашей планете также исчезнут, как и дождь со снегом, ураганы и грозы испарятся в небытие, и наша бледно-голубая Земля превратится в коричнево-еленую планету (хотя и зеленой она будет оставаться недолго). В атмосфере будут преобладать ветры, а песчаные пустыни распространятся по всей планете.

В конце концов растительность исчезнет. Животная жизнь, включая нас, вскоре последует ее примеру и превратится в пыль.

Однако все эти изменения очевидны. Но вы наверняка догадались, что в судьбе мира есть нечто большее, чем хрупкие Homo sapiens.

Потепление

Океаны являются крупнейшими в мире поглотителями углерода. Забудьте об атмосфере. Большая часть тепловой энергии, захваченной в атмосфере планеты парниковыми газами, хранится в Мировом океане. Только за прошедшее столетие эти гигантские водоемы препятствовали тому, чтобы Земля нагрелась до совершенно ошеломляющей цифры в 36 °C, а не на 1 °C, как произошло на самом деле.

Планеты со слишком большим количеством углекислого газа и метана и недостатком воды, вероятно, испытывают эффект глобального потепления.

Что произошло на Венере

Возьмем, к примеру, Венеру. Геологически она очень похожа на наш мир, и когда-то, вероятно, была покрыта водой. Однако этой воды явно было недостаточно, чтобы справиться со всем присутствующим в атмосфере углекислым газом, большая часть которого, вероятно, появилась в результате древних и мощных вулканических извержений.

Часть углекислого газа была поглощена водой, но в конечном итоге планета стала слишком горячей, и вода испарилась в космос. Это оставило Венеру без значительного углеродного стока, кроме атмосферы, поэтому наша соседка продолжала нагреваться до тех пор, пока не достигла текущей температуры поверхности (около +462 °C). Без воды, которая покрывала бы Землю, нашу планету постигла бы такая ​​же участь.

Не забывайте, что растительность тоже вымрет. Без растений, которые преобразуют углекислый газ в кислород посредством фотосинтеза, мир согреется еще быстрее.

Что лежит под поверхностью

Не стоит забывать, что большая часть земной воды не просто находится на поверхности.

Она также скрывается под землей, в пределах коры тектонических плит, которые постоянно дрейфуют, собираются вместе и сталкиваются друг с другом. Много такой воды прячется в мантии, поскольку она составляет 84 процента ее объема. Уберите эту воду - и Земля станет полностью неузнаваемой.

Когда плотная плита сталкивается с менее плотной, последняя тонет под ней. По мере того как мантия ее нагревает, она обезвоживается, то есть вода испаряется и поднимается вверх, в клин мантии между двумя плитами.

Благодаря серии вулканических изгибов это создает магматическую систему водопровода в земной коре, которая производит взрывоопасные вулканы, например, каскады вдоль западной части Соединенных Штатов или горы Фудзи. Без воды этот процесс не сможет продолжаться, и на планете останется намного меньше вулканов.

Тектоника одинаковых плит

Итак, мы уже знаем, что одна тектоническая плита «подчиняется» другой, потому что она плотнее, но что произойдет, если столкнуться две плиты, которые состоят из одного и того же материала?

Мы можем увидеть это на примере Индии и Евразии. Эти две одинаково плотные континентальные плиты врезаются друг в друга, в результате чего их края подымаются и образуют Гималаи.

Считается, что даже в случае, когда две тектонические плиты имеют приблизительно одинаковую плотность, только одна эффективно опускается под другую благодаря весу заполненного осадками океана, расположенного над ней.

Без океана ни одна из плит не будет отягощена никакими накапливающимися осадками. Поэтому две плиты будут продолжать сталкиваться друг с другом.

Итак, если бы гипотетические инопланетяне забрали бы сегодня все океаны на планете, любые две океанические плиты или же две континентальные в конце концов врезались бы друг в друга, образовывали огромную серию горных хребтов.

По существу, если бы Земля полностью потеряла небиологическую воду, она быстро превратилась бы в перегретый пустынный мир с пропастями размерами с континенты и смехотворно высокими горами.

Привет, малыш

Жизнь, однако, смогла бы найти выход. Если быть точным, микроскопическая жизнь, то есть та, которая не полагается на воду, чтобы выжить.

Вполне вероятно, что изначально жизнь нуждалась в воде, чтобы возникнуть, и почти все формы жизни сегодня не смогут существовать без нее. Но в процессе эволюции появились микробы, известные как экстремофилы. Невероятно жаркая окружающая среда, кислотность и нехватка солнечного света или воды, по-видимому, подходят для некоторых из этих абсолютно незначительных форм жизни.

Некоторые из них существуют в пределах земной коры и процветают, используя окиси углерода для получения питательных веществ. Команда НАСА недавно обнаружила, что экстремофилы также скрываются в гигантских кристаллах и существуют в состоянии анабиоза.

Продолжение следует?

Итак, если вся вода на Земле внезапно исчезнет, человечество будет обречено, а планета превратится в гигантскую пустыню с безумной топографией. Тем не менее жизнь не исчезнет, и наше место займут экстремофилы. Смогут ли они эволюционировать когда-либо в разумных существ, остается только гадать.

Тема конца света любимая не только у фантастов, но и у ученых. Ядерное оружие, извержение вулкана, огромный метеорит - сценариев прекращения жизни на Земле не мало, но мы решили рассказать об еще одном.

Что будет с планетой, если исчезнет вода? И мы сейчас говорим не о людях, которые вымрут оченно быстро не успев приспособиться к новым условиям, а о всей Земле и природе.

Сможет ли что либо выжить в таких условиях попытался понять биолог Дости Шелл.

Предположим, что неожиданно океаны, реки и моря исчезнут. Вся жизнь в них погибнет в течение нескольких часов, а континенты окажутся внезапно выросшими над появившимися пересохшими бассейнами. В некоторых местах перепад высот будет достигать 3,8 километра.

Не стоит забывать и про Арктику, которая исчезнет, а на ее месте появятся многочисленные трещины, свободные от ледяного одеяла. На месте ледяной пустыни окажется пустыня настоящая с бесплодной землей, горами и пугающими каньонами.

Больше не будет привычных для нас облаков, исчезнут дожди, снег и грозы, зато планета окажется во власти песчаных бурь.

В конце концов вымрет вся растительность, но люди этого уже не увидят.

Не стоит забывать, что главным хранилищем углерода является океан, когда он исчезнет Земля окажется в тепловой ловушке, и темпы глобального потепление будут составлять не 1 градус в год, а минимум 36.

В подтверждение этой теории доктор Дости Шелл приводит в пример Венеру, чьи геологические черты схожи с земными. Когда-то на этой планете также была вода, однако ее было недостаточно, чтобы справиться с высоким количеством двуокиси углерода. В итоге планета оказалась слишком жаркой, и вода испарилась. Сейчас температура ее поверхности достигает 462 градуса Цельсия.

Без воды Землю ждет та же учесть. При этом не стоит выпускать из виду и гибель растительности, а значит никакого фотосинтеза и переработки углекислого газа.

А теперь самое страшное: вода содержится не только на поверхности планеты, но и внутри. Именно вода позволяет дрейфовать тектоническим плитам, именно из воды на 84 процента состоит мантия Земли. А значит при исчезновении океанов земля превратиться в коричневый мир с несуразно высокими горами и единым континентом.

При этом ученые уверены. что даже в таких условиях может остаться жизнь. Например, все шансы есть у микробов, которые не зависят от воды. Многие виды микроорганизмы уже доказали свою способность выживать при высоких температурах, высокой кислотности, при минимуме кислорода, не обращая внимание на недостаток солнечного света.

Вывод очевиден, человечеству не выжить при исчезновении воды, планета превратилась бы в пустыню, но вот шансы сохранить жизнь у нее все-таки остались.

По данным Организации Объединенных Наций, рост потребления пресной воды, вызванный увеличением численности населения и его миграцией, а также последствиями изменений климата, ведет к растущей нехватке водных ресурсов.

Каждые три года Всемирная программа ООН по оценке водных ресурсов (WWAP) публикует Всемирный доклад ООН, представляющий самую полную оценку состояния пресноводных ресурсов в мире.

Последний доклад был обнародован на Пятом Всемирном водном форуме, проходившем в Стамбуле в 2009 году. Это результат совместной работы 26 различных подразделений ООН, объединенных в рамках Десятилетия ООН "Вода для жизни" (2005 – 2015 гг.).

В докладе подчеркивается, что многие страны уже достигли предельных возможностей водопользования: потребление пресной воды за последние полвека утроилось. В обширных регионах развивающегося мира по-прежнему сохраняется неравный доступ к безопасной питьевой воде, очистке воды для производства пищевых продуктов и переработке сточных вод. Если ничего не предпринимать, то без чистой воды к 2030 году останутся почти пять миллиардов человек, около 67% населения планеты.

В Африке южнее Сахары почти 340 миллионов человек лишены доступа к безопасной питьевой воде. В поселениях, где живет полмиллиарда африканцев, нет нормальных очистных сооружений. Почти 80% заболеваний в развивающихся странах вызваны употреблением некачественной воды. В год от они уносят жизни трех миллионов человек. Каждый день от "болезней немытых рук" умирает пять тысяч детей – по ребенку каждые 17 секунд! 10% болезней в мире можно избежать с помощью улучшения водоснабжения, очистки воды, гигиены и эффективного управления водными ресурсами.

Сейчас население Земли составляет 6,6 млрд человек, ежегодный прирост – 80 миллионов. Каждый год нам требуется на 64 миллиона кубометров воды больше. К 2050 году на Земле будут жить почти десять миллиардов человек, причем прирост населения будет приходиться, в основном, на развивающиеся страны, где уже сейчас не хватает воды.

В 2030 г. половина мирового населения будет жить под угрозой водного дефицита. Только в Африке к 2020 г. из-за изменений климата в этой ситуации окажется от 75 до 250 млн человек. Нехватка воды в пустынных и полупустынных регионах вызовет интенсивную миграцию населения. По оценкам экспертов, поменять место жительства будут вынуждены от 24 до 700 млн человек. В 2000 г. дефицит воды в мире оценивался в 230 миллиардов кубометров в год. А к 2025 году нам не будет хватать воды в десять раз больше: до двух триллионов кубометров в год.

По данным ООН к 2025 г. Россия вместе со Скандинавией, Южной Америкой и Канадой останутся регионами наиболее обеспеченным пресной водой. В этих странах на каждого человека приходится более 20 тысяч кубометров в год. По запасам водных ресурсов наиболее обеспечен регион Латинской Америки, на долю которого приходится треть мирового водостока, за ней следует Азия с ее четвертью мирового водостока. Затем идут развитые европейские страны (20%), страны Африки к югу от Сахары и страны бывшего Советского Союза, на них приходится по 10%. Наиболее ограничены водные ресурсы стран Ближнего Востока и Северной Америки (по 1%).

А меньше всего воды в пересчете на душу населения, по оценке Института мировых ресурсов приходится на 13 государств, среди которых 4 республики бывшего СССР:

Египет – 30 кубометров в год на человека

Израиль – 150 кубометров в год на человека

Туркмения – 206 кубометров в год на человека

Молдова – 236 кубометров в год на человека

Пакистан – 350 кубометров в год на человека

Алжир – 440 кубометров в год на человека

Венгрия – 594 кубометров в год на человека

Узбекистан – 625 кубометров в год на человека

Нидерланды – 676 кубометров в год на человека

Бангладеш – 761 кубометров в год на человека

Марокко – 963 кубометров в год на человека

Азербайджан – 972 кубометров в год на человека

ЮАР – 982 кубометров в год на человека

Общий объем воды на Земле – примерно полтора миллиарда кубических километров, из которых лишь 2,5% приходится на пресную воду. Большая часть ее запасов сосредоточена в многолетних льдах Антарктиды и Гренландии, а также глубоко под землей.

Почти вся вода, которую мы пьем, берется из озер, рек и неглубоких подземных источников. Использовать из этих запасов можно лишь около 200 тысяч кубических километров – менее процента всех запасов пресной воды или 0,01% всей воды на Земле. Значительная их доля размещена вдали от густонаселенных регионов.

Возобновление запасов пресной воды зависит от испарения с поверхности океанов. Ежегодно океаны испаряют около полумиллиона кубических километров воды. Это слой толщиной полтора метра. Еще 72 тысячи кубических километров воды испаряется с поверхности суши. 79% осадков выпадает над на морями и океанами, еще 2% – над озерами и только 19% дождей проливается на землю. В подземные источники за год проникает немногим более двух тысяч кубических километров воды. Около двух третей всех осадков возвращается в атмосферу.

Вода является важнейшим ресурсом нашей планеты. Без воды невозможна жизнь. Ведь именно вода питает растения, является средой обитания рыб и многих животных. Она необходима для жизнедеятельности человека. Поэтому, запасы чистой воды, пригодной для питья, вскоре могут стать основным источником благосостояния государств.

Что случится, если чистая вода исчезнет

Чтобы понять, что может случиться, если чистой воды на земле не останется, следует представить такую ситуацию. При этом важно выделить основные последствия отсутствия чистой воды:

• Это неизбежно приведет к гибели речных и морских обитателей. Нарушится целая экосистема. Гибель рыб, моллюсков и ракообразных приведет к исчезновению источников пищи для многих людей. Ведь некоторые страны процветают за счет добычи водных ресурсов;
• Отсутствие чистой воды приведет к гибели многих видов обитателей суши. Ведь они потребляют воду, как и люди. Чистая вода является основой здоровья. Поэтому, многие неадаптированные виды просто погибнут;
• Домашний скот нуждается в чистой воде, так как остальные животные. Ее исчезновение приведет к гибели скота. Значит, что человечество лишится основных пищевых ресурсов;
• Культурные растения тоже нуждаются в чистой воде. При поливе их загрязненной водой, некоторые виды растений просто погибнут. Те, которые смогут выжить, будут отравлены. Их нельзя будет употреблять в пищу. Такие растения будут содержать вредные примеси.

Таким образом, исчезновение чистой воды приведет к масштабным изменениям на планете. Погибнут животные и растения. На Земле смогут выжить только ограниченные популяции, которые способны существовать без чистой воды.

Выживет ли человечество

Описанная выше ситуация неизбежно приведет к массовой гибели людей. Многие просто не смогут найти еду, чтобы утолить голод. Недостаток воды приведет к войнам, массовым миграциям населения в более благополучные районы. После такого катаклизма сумеют выжить только небольшие группы людей, которые будут иметь доступ к системам очистки воды. Но их пищевой будет весьма скудным.

Во-первых стоит определиться с зоной возникновения такого дефицита - в африке он возник уже давно, на ближнем востоке ситуация на грани, а в Канаде или, например в Финляндии таких проблем и не предвидится.

Необходимо также разделять причины возникновения недостатка воды. Глобально их две - отсутствие природных источников пресной воды (озера, реки) и/или загрязнение или уничтожание существующих.

В случае отсутствия природных ресурсов как, например, в Израиле или Сингапуре вопрос возможно решить установкой опреснительных станций. Действительно стоимость такой воды относительно высока, это заставляет потребителей оптимизировать потребление. В таком случае восполняемость водных ресурсов проктически неограничена.

Ситуация гораздо сложнее в случае загрязнения или уничтожения истоников питьевой воды. Что общего у Аральского моря и Мертвого моря? Оба находятся в плохом состоянии из-за излишнего использования воды впадающих в них рек. Восстановление в данном случае упирается в необходимость отнять воду у фермеров, что чревато для политического руководства.

Если же мы говорим о том что из-за глобальных изменений климата (необходимо отметить, что это не 100% доказанный факт) сокращаются запасы пресной воды в виде ледников, беспокоиться не стоит. Если не учитывать подъем уровня мирового океана, воду из ледников мы не пьем. Ледники на вершинах гор, которые питают реки и озера - важны, но опять же в сугубо определенных районах земного шара.

Что касается воды в Крупных городах России, таких как Санкт-Петербург или Москва, причин для беспокойства в ближайшие лет 50 нет. Вода будет, вопрос заключается в ее качестве. Но это уже другой вопрос.

Дефицит пресной воды есть и сейчас, например в странах Африки.

По данным ООН, постоянный дефицит пресной воды испытывают 1.2 млрд людей, а 2 млрд. страдают от него регулярно.

На данный момент существуют несколько способов переработки солёной воды в пресную: опреснение на специальных заводах, конденсация паров в атмосфере. Но после этих процедур вода становится очень дорогой. Но!около 90% всей пресной воды содержатся во льдах, поэтому если дефицит-таки настанет в глобальном масштабе, добывать её начнут из ледников.

Правда. Вода - хоть и возобновляемый природный ресурс, но именно пресная вода, как известно, используется человечеством для большинства нужд. То, что большая часть пресных вод запасена в ледниках, и то, что с этими самыми ледниками сейчас происходит, наглядно показывает развитие сюжета в дальнейшие десятилетия.

Если опустить потребности человека в элементарном удовлетворении жажды, можно взглянуть еще на ряд областей, где используется пресная вода. Основной потребитель - сельское хозяйство, в частности, это животноводство. Также ситуацию ухудшают различные химические и отходные выбросы, неравномерное распределение воды по местам обитания людей и прочее. Более 70-80 стран страдают водным дефицитом. В развитых странах, где дефицита нет, наблюдается активное загрязнение используемых вод. Есть способы устранить дефицит пресной воды, к ним непременно относится и экономия все еще существующих запасов. Пока они еще доступны для человечества.

Пресная вода является возобновляемым природным ресурсом, который существует благодаря известному всем ещё со школы круговороту воды в природе. Он не может иссякнуть, пока существуют моря и океаны, с поверхности которых происходит испарение. Поэтому важна не её часть в доле общих водных ресурсов, а интенсивность её потребления человечеством. Пока что это потребление во много тысяч раз меньше общего количества выпадающих осадков, иначе бы сток рек уже не достигал морей и океанов.

Другое дело, что пресная вода существует в трёх видах: воды поверхностных рек и озёр, подземные воды, движущиеся к тем же рекам и морям по порам горных пород, и ледники и полярные льды. При этом водные ресурсы распределены по регионам неравномерно, зависит от климатических и геологических условий, и так же неравномерно потребляются человечеством (преимущественно в регионах городских и промышленных агломераций).

Следует заметить, что для питьевого водоснабжения, где это возможно, преимущественно используются подземные воды, так как они и не перемерзают в зимний период в северных широтах, и не пересыхают в летний в южных, как реки. Кроме того, они являются более чистыми по сравнению с поверхностными, поскольку защищаются очистительной способностью почв и горных пород, то есть не требуют дорогостоящих мероприятий по очистке.

Там, где интенсивность потребления превышает скорость поступления воды в горные породы, происходит истощение подземных вод, они не успевают возобновляться. Если отбор воды прекратить или снизить, эти подземные воды снова восполнятся за счёт просачивания осадков под землю, но в зависимости от геологических условий и интенсивности оставшегося отбора подземной воды на это может уйти от нескольких месяцев до десятков лет. Так что полное исчезновение пресной воды человечеству не грозит.

Гораздо страшнее другое - загрязнение поверхности земли и водотоков за счёт сбросов промышленных стоков. При интенсивном загрязнении почвенный слой не справляется с их очисткой, загрязнённые стоки поступают под землю в подземные воды и движутся по горным породам вместе с ними. Вода становится непригодной для питья или требует дорогостоящей очистки от вредных промышленных примесей. При этом вода может оставаться такой десятки и сотни лет, так как вторичным источником загрязнения становятся уже сами загрязнённые почвы и горные породы. В ряде случаев загрязнение может изменить природные условия безвозвратно за счёт «запуска» механизма изменения естественной гидрогеохимической обстановки. Катастрофическую нехватку пресных вод можно представить себе также в случае глобального загрязнения атмосферы Земли токсичными и радиоактивными веществами. Но в этом случае, скорее всего, люди просто не смогут безопасно дышать. В аридных пустынных районах, где осадки практически сразу же расходуются на испарение, у человечества есть в запасе технологии опреснения морской воды (как это делается в ряде Арабских Эмиратов), но это делает её очень дорогой и требует очень больших энергоресурсов. Так что это - вода только для богатых.