Apie 75 proc. mūsų planetos teritorijos sudaro vanduo ir visgi mes ją vadiname „Žeme“, o ne „Vandeniu“ ar „Vandenynu“. Visai nekeista, kad ir iš kosmoso Žemė atrodo mėlyna. Rodos, ko jau ko, bet vandens planetoje netrūksta, tačiau iš viso tik apie 3 proc. viso vandens yra gėlas ir tinkamas žmogui naudoti.

Tačiau ir šie 3 proc. žmonėms nėra visai prieinami. Apie 70 proc. gėlo vandens atsargų glūdi pasaulio ledynuose, daugiausia Antarktidoje ir Grenlandijoje. Upės, ežerai, pelkės ir gyvi organizmai savyje yra sukaupę tik 0,3 proc. gėlo vandens atsargų. Likę beveik 30 proc. yra požeminiai vandenys.

XX a. viduryje pasaulio gyventojų skaičiui pradėjus staigiai kopti į viršų atsirado ir daug ekonominių, socialinių bei ekologinių problemų. Išteklių paklausa auga daug greičiau nei šalys, kuriose gyventojų prieaugis didžiausias, sugeba ją patenkinti. Pastaraisiais metais vis dažniau atsigręžiama ir į elementariausio, gyvybiškai svarbaus ištekliaus – vandens – problemą.

Vandens trūkumą greitai pajus visas pasaulis

Gėlo vandens mažėja ne tik dėl gausėjančių gyventojų, bet ir dėl didėjančios taršos, pesticidų naudojimo ir ledynų tirpimo.

Jungtinių Tautų Organizacijos (JTO) duomenimis, šiuo metu beveik 1 mlrd. pasaulio gyventojų kenčia dėl švaraus gėlo vandens trūkumo. Dažniausiai tai tos pačios Afrikos ir Azijos šalys, kurios kenčia ir dėl maisto stygiaus. Net 80 proc. visų ligų lemia nešvarus vanduo. Per metus nuo jų miršta apie 7 mln. žmonių, iš jų 4 mln. yra vaikai iki 5 metų.

Apie 70 proc. vandens sunaudojama žemės ūkyje. Vadinasi, senkant gėlo vandens atsargoms, neišvengiamai dėl to kentės ir maisto gamyba.

„CharityWater“, organizacija kuri rūpinasi gėlo vandens problemos sprendimu Juodajame žemyne, 2010 m. atlikusi tyrimą išsiaiškino, kad vietovėse, kur nėra šulinio ar gręžinio, moterys ir vaikai vidutiniškai 3–4 valandas per dieną skiria maistui parsinešti. Tam aukojamas brangus paros laikas, kuriuo vaikai turėtų lankyti mokyklą, moterys – dalyvauti ekonominiame gyvenime. „CharityWater“ skelbtose išvadose kategoriškai teigiama, kad vandens trūkumas yra svarbi Afrikos ekonominio atsilikimo priežastis.

Augant gyventojų skaičiui, plečiant pramonę ir intensyvinant žemdirbystę (ypač gyvulininkystės šaką) su gėlo vandens trūkumu jau 2025 m. susidurs ir Šiaurės Amerikos bei Europos šalys, kaip rašoma 2010 m. atliktoje studijoje, kuri buvo spausdinta žurnale „Nature“. Tame pačiame straipsnyje teigiama, kad net 80 proc. žmonių gyvena teritorijose, kuriose ateityje pasijus vandens trūkumas.

Jei problema nebus sprendžiama, ateityje brangiausia preke taps švarus vanduo. Turint omenyje, kad jo kiekis ribotas – visiems jo, kiek išgaunama dabar, neužteks, tai gali lemti mirtingumo augimą, didesnį maisto trūkumą, tapti karinių konfliktų priežastimi.

JTO spėja, jog iki 2015 m. pasaulis turėtų investuoti apie 800 mlrd. JAV dolerių ( apie 1,952 trln. litų) į vandens infrastruktūrą, kad visiškai patenkintų augančios žmonijos poreikius. 2011 m. investicijos nesiekė nė 10 proc. minimos sumos. Ir nors reikiama suma atsirastų, organizacijos ir mokslininkai nesutaria, kaip geriausia šią problemą spręsti.

Populiariausias siūlymas – jūros vandens gėlinimas

Sūraus vandens gėlinimas – tai procesas, kai naudojantis skirtingomis technologijomis iš vandens pašalinama jame ištirpusi druska ir kiti mineralai. Po šio proceso vanduo tampa gėlas ir tinkamas žmogui arba žemdirbystei naudoti. Įvairios šios technologijos formos naudojamos paprastuose ir povandeniniuose laivuose, tačiau gaunamas gėlo vandens kiekis labai mažas. Daugiau jo išgaunama specialiose vandens valyklose.

Gėlinimo idėjos šalininkai teigia, kad tobulinti šią technologiją yra greičiausias ir pigiausias būdas išspręsti visas dabartines ir būsimas vandens trūkumo problemas.

Šiuo metu didžiausius gėlinimo pajėgumus turi Jungtiniai Arabų Emyratai (JAE), antroje vietoje –dykumose įsikūręs Izraelis. Tarptautinės gėlinimo asociacijos duomenimis, pasaulyje veikia iš viso 14 451 gėlinimo gamykla, jos išvalo beveik 60 mln. kubinių metrų vandens kasmet. Gėlinto jūros vandens kiekis pasaulyje kas metais paauga apie 12 proc.

Ir nors šis pasiūlymas yra išties efektyvus ir palyginti pigus, visgi idėjos kritikai išryškina ir jos trūkumus. Pirmiausia – vandeniui gėlinti reikalingas didžiulis kiekis energijos. Augant vandens paklausai, augs ir energijos sąnaudos, vadinasi, reikės daugiau elektrinių, joms „maitinti“ – iškastinio kuro, nes atsinaujinantys energijos šaltiniai artimoje ateityje dar nebus pajėgus aprūpinti pasaulio visa reikalinga energija.

Taip pat pabrėžiama, kad nuo pakrantės paimamas vanduo yra pilnas gyvybės – jame gausu planktono, žuvų ikrų, kitų organizmų. Apie 90 proc. jų žūsta vandenį gėlinant. Toliau plėtojant šią pramonę pakrančių ekosistemos gali būti neatitaisomai pažeistos.

Tačiau rimčiausia problema išlieka išmetamas vanduo. Gėlinant vandenį ne visas vanduo tampa gėlas. Iš dalies vandens išstumti mineralai ir druskos niekur nedingsta, jos pereina į likusią vandens dalį. Vadinasi, ištekantis vanduo tampa iki dviejų kartų (priklauso nuo naudojamos technologijos) sūresnis. Tokio vandens neįmanoma išleisti į jokį gėlo vandens telkinį ar dirvožemį, todėl jis turi būti pilamas atgal į jūrą. Pastebėta, kad ilgainiui prie gėlinimo gamyklų vanduo sūrėja ir tai neigiamai paveikia vietos gyvybės rūšis. Be to, jeigu jūros srovės nespėja išnešioti vandens, gamykla priversta vėl imti tą patį daug sūresnį vandenį, o šiam gėlinti reikia dar daugiau energijos ir taip susidaro uždaras ratas.

Gamyklos kaltinamos tuo, kad skelbdamos apie savo vandens kainas visiškai neatsižvelgia į tai, kiek ateityje kainuos papildomos išlaidos ekologijos problemoms spręsti ar naujoms elektrinėms statyti.

Dabar šios technologijos tobulinimas apsiriboja tik mažesnėmis energijos sąnaudomis.

Ledkalniai – ribotas, bet milžiniškas vandens šaltinis

Šiltėjant pasaulio klimatui ir tirpstant ledynams, vis daugiau susidaro ir ledkalnių. Vien nuo Grenlandijos ledynų kasmet atskyla apie 15 tūkst. ledkalnių. Nors itin pavojingi laivybai, jie taip gali būti ir ateities vandens problemos sprendimo raktas.

Ekoinžinieriumi save vadinantis prancūzas Georges’as Mouginas sako: „Visi ledkalniai anksčiau ar vėliau ištirps vandenynuose ir to vandens labai gaila. Arkties vandenyno ir Grenlandijos ledynams daugiau nei 10 tūkst. metų, juose sušalęs vanduo yra pats švariausias pasaulyje, tad kodėl jo nepanaudojus žmonijos problemoms spręsti?“

Idėja tralais tempti ledkalnius iki pakrančių, kur šie būtų ištirpdyti, pirmą kartą buvo iškelta dar XX a. 6-ąjame dešimtmetyje, tačiau tuo metu nebuvo reikiamų technologijų. Tačiau 86 metus skaičiuojančio prancūzo G. Mougino dėka tokios technologijos jau tapo realybe. Ekoinžinierius sugalvojo, kaip panaudojant specialią medžiagą aptraukti ledkalnį, kad šis kuo mažiau tirptų kelionėje, o naudojantis vandenynų srovėmis ledkalniai galėtų būti tempiami sunaudojant mažai kuro. Remiantis kompiuterine simuliacija, 7 mln. tonų ledkalnis (4 tokie ledkalniai galėtų aprūpinti vandeniu 0,5 mln. gyventojų visiems metams) nuo Grenlandijos krantų iki Kanarų salų keliautų apie 141 dieną ir per tą laiką spėtų ištirpti tik 38 proc. ledo. Optimistiniais skaičiavimais, nutempti vieną ledkalnį tokį atstumą galėtų atsieti iki 10 mln. JAV dolerių. Atsiperkamumas priklausytų nuo to, kaip greitai ledkalnis galėtų būti ištirpdytas.

Turint omenyje, kad Antarktidos ledas taip pat tirpsta, taigi ten susidaro dar daugiau ledkalnių. Šiuos prieš du dešimtmečius iki savo krantų bandė traukti Saudo Arabijos laivai, tačiau idėjos buvo atsisakyta kaip nepatikimos, nes didelė dalis ledkalnio ištirpdavo dar kelionėje. Pasinaudojant naujausiomis nanotechnologijomis tirpimą būtų galima pristabdyti dar labiau nei siūlo G. Mouginas.

Ši idėja neturi daug kritikų, nes planetos klimatas šiltėja ir ledynai akivaizdžiai tirpsta. Atrodytų, kvaila palikti ištirpti 70 proc. pasaulio gėlo vandens atsargų, tačiau niekam iki šiol dar nepavyko realiai nutempti sunkaus ledkalnio didesnį atstumą. Reikiami tralai dar nepastatyti, nors RAND korporacija, statanti ledkalniams traukti skirtus laivus (šie kol kas naudojami tik smulkiems ledkalniams atitraukti nuo naftos gręžimo platformų ar laivuojamų zonų), teigia, kad jau pradėjo jų statybos planavimo darbus.

Kosmose vandens netrūksta

Nors šiuo metu planai į Žemę atsigabenti asteroidų ir kometų, kuriose gausu vandens, skamba fantastiškai, astronomai ir inžinieriai mano, kad ateityje tai taps nepakeičiamu vandens šaltiniu, jei bus norima išsaugoti planetos atsargas.

Asteroidų žiede, esančiame tarp Marso ir Jupiterio, yra tūkstančiai kietųjų dangaus kūnų. Astronomai mano, kad dalis jų sudaryti iš ledo, o vanduo į mūsų planetą prieš milijonus metų atkeliavo būtent iš ten.

Jeigu ateityje būtų sukurtos technologijos, kurios leistų atsitempti šiuos dangaus kūnus, vandens problema būtų išspręsta akimirksniu. Pvz., Cerera, vienintelė nykštukinė planeta vidinėje Saulės sistemoje, skriejanti Asteroidų žiede tarp Marso ir Jupiterio, spėjama, yra padengta ledo. Jei jos masės bent ketvirtadalis būtų vanduo, tai jo būtų daugiau, nei yra Žemėje.

Dar nepatvirtinta, ar vanduo asteroiduose ir kometose, yra visiškai identiškas mūsiškiam, tad visas viltis sieti nėra protinga, juolab kad reikalingos technologijos atsiras dar labai negreitai (žmonių pilotuojamas skrydis geriausiu atveju planuojamas 3-iame šio amžiaus dešimtmetyje).

Vandens taupymas

Nuosaikesni mokslininkai mano, kad efektyviausias vandens trūkumo problemos sprendimas yra šio brangaus ištekliaus taupymas.

Atsižvelgiant į tai, kad 70 proc. gėlo vandens (Afrikoje net 88 proc.) panaudojama žemės ūkyje, pirmiausia dėmesį reiktų kreipti į šią sritį. JTO duomenimis, bent du trečdaliai gėlo vandens naudojama gyvulininkystės ūkiuose. Jei pasaulinė mėsos paklausa mažėtų, o ne didėtų, kaip dabar, būtų sutaupoma didelė dalis vandens. Nemažiau svarbu ir tai, kad žemei drėkinti naudojamos metodikos didesnėje pasaulio dalyje beveik nepasikeitė nuo senovės Mesopotamijos laikų. Ūkininkai iškasa griovius nuo vandens telkinio iki savo lauko ir leidžia toliau veikti gravitacijos jėgoms. Taip prarandama iki 60 proc. vandens.

Naujausios irigacijos technologijos dabar leidžia sutaupyti iki 90 proc. vandens, tad šių technologijų plėtimas turėtų užimti svarbią vietą vandens taupymo programose. Vandenį taupyti galėtų padėti ir tvarios žemdirbystės ūkiai.

Kaip jau minėta, 80 proc. ligų neturtingose šalyse kyla dėl užteršto vandens. Bėda ta, kad didelė dalis neturtingų šalių gyventojų vandenį semia iš labai negilių šulinių (3–4 metrai), kurių vanduo ir negali būti švarus. Be to, prastas gyventojų išsilavinimas lemia ir tai, kad naminiai gyvuliai ir žmonės geria iš to paties vandens šaltinio. Sanitariniu požiūriu tai itin kenksminga, todėl būtina skatinti geresnį sanitarinį švietimą neišsivysčiusiose šalyse bei padėti neturtingoms bendruomenėms įsirengti gilius gręžinius.

Tolesnėms vandens taupymo programoms gali prireikti ir drastiškesnių priemonių. Jau dabar kai kuriose dėl vandens stygiaus kenčiančiose šalyse ribojamas vandens naudojimas. Pvz., Singapūre atskiriems butams yra skiriamas dienos limitas, jį išnaudojus automatinė sistema atjungia vandenį.

Tarptautinės maisto ir žemdirbystės organizacijos 2010 m. atliktas tyrimas rodo, kad vandens sunaudojimas valstybėje tiesiogiai proporcingas jos urbanizacijos lygiui. Vadinasi, pristabdant urbanizacijos procesą, būtų taupomas ir vanduo. Taip pat miestai galėtų apsirūpinti ir tobulesniais vandens valymo įrenginiais, o išvalytą nuotekų vandenį naudoti pramonėje, kuri suvartoja 22 proc. pasaulinio vandens (išsivysčiusiose šalyse ši dalis siekia apie 50 proc.).

Viena pagrindinių tiek vandens trūkumo, tiek kitų problemų priežasčių yra žmonių skaičiaus didėjimas. Valstybių ekonominiai pajėgumai neauga taip greitai, todėl šios nesugeba patenkinti žmonių poreikių. JTO jau yra siūliusi Indijai ir kelioms Afrikos valstybėms pradėti griežtai riboti gyventojų prieaugį, kaip Kinijoje, kad ateityje išvengtų dar didesnių problemų.