Wie lange reicht die Ressource Wasser?

Aus der Veröffentlichungs-Reihe des Forums für Verantwortung des Fischer Verlags lese ich gerade Wie lange reicht die Ressource Wasser? von Wolfram Mauser (wie ich gerade beim Verlinken herausfand, auch bei der Bundeszentrale für politische Bildung erschienen. Da ist’s noch günstiger, also zugreifen!). In dieser Reihe schreiben verschiedene Experten unterschiedlicher Disziplinen in populärwissenschaftlicher Herangehensweise über aktuelle Themen zur nachhaltigen Zukunftsgestaltung. Es sollen komplexe Sachverhalte auch für Laien verständlich gemacht und mögliche Alternativen und Wege in eine umweltschonende Zukunft diskutiert werden.

Bereits vor einiger Zeit begann ich die Reihe mit dem Buch, Bringen wir das Klima aus dem Takt? von Mojib Latif. Darüber werde wohl demnächst auch noch berichten. Jetzt und hier allerdings zunächst über die aktuelle Lektüre. Ich will keine inhaltliche Zusammenfassung des gesamten Buches geben. Wäre auch kaum möglich, da die Themen ohnehin so weit vereinfacht und zusammengefasst sind, dass weiters Kürzen kaum möglich ist. Ich möchte hier die wichtigsten Aussagen herausgreifen und darstellen, außerdem den argumentativen Aufbau wiedergeben und vielleicht abschließend kommentieren wie gut die Thematik vermittelt wurde. Allen Interessierten kann ich die Bücherreihe schon jetzt nur empfehlen. Sie bieten einen verständlichen und kompetenten Einstieg in wichtige Themen der Zukunft.

Wolfram Mauser, Professor für Geographie und geographische Fernerkundung in München, beschreibt zunächst das Element Wasser in seinem Kreislauf auf der Erde, mit seinen besonderen Eigenschaften und die damit verbundene fundamentale Bedeutung für jegliches Leben auf diesem Planeten.

Das System Erde hat drei energetische Gleichgewichtszustände, die in der Lyapunov-Kurve angegeben sind und eng mit dem Wasser in Zusammenhang stehen. Bei zweien wäre ein Leben, wie wir es kennen, unmöglich: Wenn alles Wasser auf der Erde gefroren wäre und eine Temperatur von -90 °C herrschen würde, oder bei vollständig verdampftem Wasser bei 310 °C. Beides nicht die angenehmsten Bedingungen!

Der dritte Zustand ist einer, der durch die biologische Regulation der Treibhausgase über die Prozesse des Lebens selbst hergestellt wurde. Er bietet mit seinen Temperaturen zwischen 5 und 25 °C als einzigem für uns Menschen lebensfreundliche Bedingungen. Während für die beiden anderen Zustände, Kohlenstoff- und Wasserkreislauf relativ unabhängig voneinander ablaufen, sind diese im dritten stabilen Zustand aufs engste miteinander verbunden. Die Vegetation übernimmt dabei die Vermittelung, indem sie den CO₂-Gehalt reguliert und außerdem für wesentlich höhere Verdunstung auf bewachsenen Flächen sorgt. Die Verdunstung führt zu erhöhter Austauschgeschwindigkeit des Wasserkreislaufes und damit zu steigendem Niederschlag. Dieser liefert Wasser für das Lebenserhaltungssystem der Erde.

Beim Wasserkreislauf wird von Mauser blaues und grünes Wasser unterschieden. Während grünes das von Pflanzen genutztes und durch Evaporation verdunstetes Wasser darstellt, ist das blaue jenes, das sich in aquatischenÖko- bzw. Abflusssystemen befindet: Flüsse, Seen und Grundwasser. Grünes Wasser wird verbraucht, indem es von Pflanzen aufgenommen wird und schließlich verdunstet. Blaues Wasser dagegen fließt weiter ab, und kann daher von Ober- und Unterliegern am Flusslauf mehrfach genutzt werden. Es ist daher wichtig die verschiedenen Interessen von Ober- und Unterliegern eines Abflusssystems zu betrachten.

Um bei steigenden Bevölkerungszahlen die Ernährungsgrundlage zu sichern, werden Möglichkeiten gesucht und genutzt, blaues in grünes Wasser umzusetzen. Das bedeutet, dass es den Flusssystemen entnommen wird um damit unfruchtbares Land zu bewässern und Nutzpflanzenanbau zu ermöglichen. Dies führt zwangsläufig zu Konflikten zwischen Ober- und Unterliegern, da den Unterliegern damit verfügbares Wasser genommen wird.

Anhand von zwei Fallbeispielen wird diese Problematik verdeutlicht. Einmal der Aralsee, als einer der größten Binnenendseen der Erde. Um Baumwollanbau zu ermöglichen wurde den Zuflüssen in großem Umfang Wasser zur Bewässerung entnommen. Dadurch ist der See inzwischen um ungefähr 60% seiner Größe geschrumpft. Weitere Probleme die sich dadurch ergeben sind Versalzung der Böden und des Trinkwassers und massiver Pestizid- und Düngemitteleintrag. Damit einhergehen steigende Säuglingssterblichkeit und Gesundheitsprobleme der Menschen, die keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser haben. Die anliegenden Länder Usbekistan und Kasachstan gehören zu den ärmsten der Welt, was die Möglichkeiten zur Intervention stark begrenzt.

Das zweite regionale Beispiel bietet der Nil mit den angrenzenden Ländern. Hier werden die unterschiedlichen Bedingungen der Länder am Ober- und Unterlauf erläutert. Durch Großprojekte wie den Aswan Staudamm in Ägypten wird zwar die regionale Wasserversorgung gesichert und die Fischerei am Stausee gefördert, jedoch speichert der Stausee auch die gesamte nährstoffreiche Sedimentfracht des Nils, so dass am Unterlauf massiver Düngemitteleinsatz notwenig wird um weiterhin akzeptable Erträge zu erzielen.

Starkes Bevölkerungswachstum in Äthiopien und anderen Ländern am Oberlauf erfordern Bewässerungsprojekte zur Anbausteigerung. Die Entnahme und Umwandlung zu grünem Wasser nimmt den Unterlieger-Ländern verfügbares Wasser, wodurch es zu Konflikten zwischen den Ländern kommt.

Ein paar Zahlen des Wassers

Jährlicher weltweiter Niederschlag: 113 500 km³
Das entspricht 3,6 Promille des Süßwassers

Jedoch sind 96% des Süßwassers in Gletschern oder geologischen Schichten für jahrtausende gebunden. In den am blauen Wasserkreislauf teilnehmenden Gewässern, befinden sich insgesamt nur ca. 3 Promille des gesamten Süßwassers.

Als nächstes, im 5. Kapitel des Buches, erklärt Mauser, wie der Mensch auf verschiedene Weise in den grünen und blauen Kreislauf eingreift. Mit jeglicher Landnutzungsmaßnahme verändert sich auch das Abflussverhalten des Wassers und damit der Wasserkreislauf. Neben dem Faktor des Klimas, das mittels der Temperatur die Verdunstung beeinflusst, sind die Vegetation und damit der menschlich Eingriff entscheidend. Zum einen beeinflusst der Bewuchs durch seine Boden auflockernde Wirkung wie viel Wasser überhaupt in den Versickern kann. Fehlt der Bewuchs, fließt der größte Teil oberflächlich ab und degradiert dadurch den Boden zusätzlich durch massiv ansteigende Erosion. Während unter Wald die Erosionswirkung nicht messbar klein ist, steigt sie bei Grasland auf 100 kg pro Hektar und Jahr und bei Maisanbau bzw. Brachfläche auf 170 und 180 Tonnen an! Daneben kann bei fehlender Vegetation auch kein Bodenwasser von den Wurzeln aufgenommen werden, das Wasser fließt unterirdisch ab.

Mauser kommt noch mal auf den engen Zusammenhang zwischen Wasser- und Kohlenstoffkreislauf zurück. Diesmal unter dem Gesichtspunkt der menschlichen Beeinflussung. Der Aufbau von Biomasse, der Pflanzen mittels Fotosynthese durch CO₂-Aufnahme aus der Atmosphäre ist fast linear mit dem grünen Wasserfluss durch die Pflanze verknüpft. Dieser Zusammenhang wird im Transpirationskoeffizienten wiedergegeben. Wälder und C4-Pflanzen (z.B. Mais, Hirse) haben eine relativ hohe Umsetzungum ca. 300 l/kg. Das bedeutet, es werden für den Aufbau von einem Kilogramm Biomasse 300 Liter Wasser über die Pflanze in die Atmosphäre verdunstet. Bei den meisten anderen Kulturpflanzen und Gräsern (C3-Pflanzen) liegt die Umsetzungseffizienz nur um ca. 600 l/kg. Pro Kilogramm Trockenbiomasse werden 750 g CO₂ aus der Atmosphäre entnommen. Durch die der Entwaldung und Änderung der Anbaunutzung wird damit der CO₂-Austausch stark verändert.

[soweit bisher….weiterlesen, weiterscheiben!]