Vatten på jorden
Vattenfall
Vatten existerar i många former och på vitt skilda platser. Det mesta vattnet på jorden finns i våra oceaner och
polarisar men en betydande del finns även bundet i form av
moln,
regnvatten,
floder och
vattendrag och
is. Vattnets kretslopper gör att det ständigt övergår mellan olika
aggregationsform: Genom
avdunstning,
nederbörd och
avrinning uppstår den
hydrologiska cykeln, den 'globala evighetsmaskinen', genom vilken vattnet avgör
temperatur och
klimat över hela jorden. Vatten har högst
densitet vid 4
grader Celsius, vilket gör att kallare vatten lägger sig som ett isolerande lager ovanför det varmare vattnet. Detta gör att större vattensamlingar mycket sällan bottenfryser, vilket säkert har underlättat för
livets uppkomst och spridning.
Eftersom nederbörd är avgörande för allt jordbruk och för människan i allmänhet, har människor i alla tider haft en mängd olika namn för att beskriva alla varianter. Regn, hagel, snö, dimma och dagg till exempel . Under vissa ljusförhållanden kan regn orsaka en regnbåge.
På liknande sätt har vattnets avrinning stor betydelse för människans tillvaro. Floder och fördämningenar är förutsättningar för vårt jordbruk och hav ger oss fisk och används för handel. Genom erosion formar vattnet våra kontinenter och landskapar: Större delen av världens befolkning lever i dal och floddeltan.
Vattnet tränger in i jorden och blir markvatten. Detta grundvatten tar sig upp till jordens yta igen genom naturliga vattenkällor och människors brunnar eller mer spektakulära former som heta källor och gejsrar.
Jordens vatten ur ett astronomiskt perspektiv
En droppe vatten träffar vattenytan
Det har stor betydelse för livet på jorden att vatten finns i fast och flytande form och som gas. Det som möjliggjort detta är jordens
massa som, enligt
Kant-
Laplaces nebularhypotes, beror på dess position i
solsystemet. Jordens massa ger en
gravitation som är tillräckligt stor för att en
atmosfär ska uppstå, vilket är förutsättningen för en jämn yttemperatur. Om jordens massa hade varit mindre skulle den tunnare atmosfären leda till enorma temperaturskillnader mellan ekvatornerna och
pol varpå vatten bara skulle existera i form av is vid polerna som på planeten
Mars.
Även avståndet mellan jorden och solen är lagom för att vatten ska kunna förekomma i flytande form. Om jorden skulle ligga längre bort från solen skulle den vara kallare och allt vatten skulle vara is. Om jorden låg närmare solen skulle dess högre yttemperatur förhindra isbildningen vid polerna eller orsaka att vatten bara existerade som ånga. I det förra fallet skulle oceanernas låga albedo göra att jorden skulle absorbera mer energi från solen. I båda fallen skulle växthuseffekten göra att jorden blev lika ogästvänlig som planeten Venus. Se även antropiska principen.
Det finns teorier om att livet självt kan ha en påverkan som verkar upprätthållande på de förhållande som är förutsättningen för dess existens. Jordens yttemperatur förblir konstant i ett geologiskt perspektiv trots att flödet från solen varierar, vilket antyder att en dynamisk process styr jordens temperatur. Se vidare gaiateori.
Vattnets biologiska roll
för vatten. Notera att bilden ej är skalenlig; trippelpunkten uppnås vid 273,16 K : 611,66 Pa (0,01 °C : 0,006 atm). ]]
Vatten har många ovanliga egenskaper som är nödvändiga för allt liv på jorden: det
löser lätt andra ämnen och har hög
ytspänning.
Sötvatten har sin högsta
densitet vid 4 °C – om det hettas upp eller nedkyls expanderar det. I sin egenskap av
polär molekyl fyller den en viktig funktion i
atmosfären genom att absorbera
infraröd strålning, vilket är viktigt för
växthuseffekten. Vatten har också ovanligt hög
värmekapacitet vilket har stor betydelse för det globala klimatet. Som
lösningsmedel gör vattnet att
salt och
socker lätt reagerar med andra ämnen vilket underlättar komplex
metabolism.
Hydrofoba ämnen, som till exempel oljorernas, passar inte alls ihop med vatten. Detta, tillsammans med vattnets ytspänning, utnyttjas i
cell membran, som består av
lipiderer och
protein, för att styra kemiska processer. Vattnets ytspänning gör små
vattendroppar stabila vilket är avgörande för växternas
transpiration.
En enkel men ovanlig och för miljön viktig egenskap hos vatten är det i sin vanliga fasta aggregationsform is flyter ovanpå vatten i vätskeform. Eftersom vatten har sin högsta densitet vid 4 °C sjunker flytande vatten som kyls ned till dess temperatur når ned under 4 °C. Då gör vattenmolekylernas geometri att vattnet istället stiger. Effekten blir att isen lägger sig som ett lock ovanpå vattnet som därför kan hålla en konstant temperatur kring 4 °C – helt avgörande för livet på havsbotten.
Livet på jorden har utvecklats med och anpassat sig till vattnets egenskaper. Lika överraskande som vattnets egenskaper kan tyckas vara är livets förmåga att anpassa sig till de ibland mycket extrema miljöer som vattnet ger upphov till.
Vatten och människan
Eftersom vattnet kan uppta många olika ämnen, kan vattnet
smaka och luktna på många olika sätt. Många av våra
sinne har kommit till just för att kunna avgöra när vatten lämpar sig som
dricksvatten: Vi undviker det salta
havsvattnet och det skämda vattnet i
träsk och
kärr.
Alla former av liv på jorden är beroende av vatten. Vatten har en viktig roll i kroppens metabolism. Stora mängder vatten går åt till matsmältningren. Vissa bakterie och växter kan dock inta anabiotiska tillstånd under mycket långa perioder då de helt torkar ut för att sedan leva upp igen när vatten åter finns att tillgå.
Människokroppen består till 72% av vatten. För att fungera ordentligt behöver människokroppen mellan en och sju liter vatten per dag, beroende på aktivitetsnivå, temperatur, fuktighet och flera andra faktorer, om den inte ska torka ut. Mycket av vattnet vi använder får vi i allmänhet genom maten. Vatten lämnar kroppen i form av urin och avföring samt som svett och som ånga i utandningsluften.
All inlagring av energi i musklerna lagras med vatten. 1 gram kolhydrat, eller glykogen, lagras med 2,7 gram vatten, som sedan frigörs då energin förbrukas.
Människan behöver vatten som inte innehåller för höga halter av salt eller andra föroreningar. Vanligt är att vatten innehåller skadliga kemikalier eller bakterier medan andra ämnen är acceptabla eller till och med önskvärda i vatten. Vatten som uppfyller dessa krav kallas dricksvatten. Tillgången på dricksvatten i vissa områden börjar på grund av världens växande befolkning att utgöra ett stort problem som kan lösas genom ökad produktion, bättre fördelning och genom minskat slöseri.
Vatten som strategisk och ekonomisk tillgång
- Se Vattentillgångar för mer information om den globala tillgången på sötvatten.
Tillgången till vatten har börjat bli knapp i tätbefolkade områden och dess tillgänglighet i olika regioner är en angelägenhet för många regeringar och internationella organisationer. Tillsammans med energin från solenf utgör vatten en del av nästan allt som sker på vår planet:
klimatörändringar,
fotosyntes,
rost och
celldelning. Tillgången till
dricksvatten utgör ofta orsaken till
konflikter och det har spekulerats i att den, snarare än tillgången till
olja, kommer att bli orsaken till nästa
världskrig .
Vatten utgör en strategisk resurs för många nationer och krig som sexdagarskriget i Mellanöstern har utkämpats över kontrollen över vattentillgångarna. Det spekuleras i att tillgången till vatten kan komma att orsaka större problem i framtiden i takt med att världens befolkning och vattenförorening ökar.
Enligt UNESCO:s utvecklingsrapport kring vattnet i världen (WWDR 2003) kommer vattentillgången per person att minska med omkring 30 % under de kommande 20 åren. 40 % av världens befolkning saknar idag tillgång till det vatten som behövs för att nå upp till en minimal hygiennivå. Mer än 2,2 miljoner människor dog under 2003 till följd av sjukdomar som orsakats av konsumsion av förorenat vatten eller torka. 2004 meddelade den brittiska välgörenhetsorganisationen WaterAid att ett barn i världen dör var femtonde sekund på grund av sjukdomar som beror på tillgången till vatten. I de flesta fall är de mycket lätta att förebygga.
Generellt kan man säga att Amerika (speciellt Sydamerika) har mer vatten per invånare än Eurasien[Informationsplansch om vattenbrist (Internation Networks Archive) ]
. För specifika regioner gäller exempelvis:
- Asien har 60 procent av världens befolkning och 36 procent av världens vattentillgångar.
- Europa har 13 procent av världens befolkning och 8 procent av världens vattentillgångar.
- Afrika har 13 procent av världens befolkning och 11 procent av världens vattentillgångar.
- Nordamerika har 8 procent av världens befolkning och 15 procent av världens vattentillgångar.
- Sydamerika har 6 procent av världens befolkning och 26 procent av världens vattentillgångar.
Vatten i katastrofer
Vatten orsakar också många människors död, i flodvågor och översvämningar. Vattnets instabilitet och den stora mängd det finns, orsakar dessa katastrofer. Ofta orsakas de av en bakomliggande händelse såsom en orkan eller en jordbävning.
Vidare dör många genom drunkning, utan att det är en naturkatastrof. Det kan vara båt- och fartygshaverier, människor som faller överbord, eller under bad och simning.
Se till exempel Tsunami, Översvämning, ,
Färg på vatten
Rent vatten är till färgen turkos även om detta endast blir synligt för ögat när vatten samlas i större massor. I tropikerna där vattnet är klart syns vattnets färg speciellt tydligt på sandstränder där vattnet är grunt och sanden är vit.
Anledningen till att havet kan ha andra färger beror på att vattnet inte är rent eller att havet är för djupt för att solens strålar ska kunna tränga ner. Den grönbruna färg som havet har i t.ex. nordatlanten beror på alger i havet som ger vattnet en grön nyans.
Referenser
Se även
Vand
Vesi
Eau
Vann
)
)
)
