Bez lania wody

Sytuacja hydrologiczna w Polsce i na świecie

Bo u nas w Polsce już tak jest, że mamy suszę, suszę, suszę, a potem, jak spadnie deszcz, to łubudu, mamy od razu powódź – powiedział w rozmowie z ministrem gospodarki morskiej i żeglugi śródlądowej, Markiem Gróbarczykiem, redaktor Robert Mazurek. Jakkolwiek prześmiewcze nie miałoby to zdanie być, jest niestety prawdziwe.

Ten tekst ma pokazać, jaka jest sytuacja hydrologiczna w Polsce i na świecie oraz opowiedzieć o tym, z jakimi zagrożeniami musimy się liczyć, zarówno teraz, jak i w przyszłości. Skupię się także na tym, jaki wpływ na sytuację hydrologiczną ma klimat oraz jak oddziałują na nią najnowsze technologie.

Sytuacja hydrologiczna w Polsce

Najważniejszym źródłem wody w naszym kraju są zbiorniki podziemne. Zaspokajają one około 70% zapotrzebowania Polaków na wodę. Głównym problemem jest to, że za sprawą zmian klimatycznych nie są one odpowiednio zasilane. Wpływ na to mają dwa główne składniki: zmieniająca się charakterystyka opadów i coraz wyższe temperatury.

Gdy przyjrzymy się wykresom, można zauważyć, że suma opadów w Polsce praktycznie się nie zmniejszyła. Natomiast w znaczący sposób zmienił się charakter tych opadów. Zamiast częstych, ale niewielkich opadów, występują opady nagłe i obfite. To sprawia, że pomiędzy poszczególnymi ulewami występują okresy suszy, podczas których gleba wysycha.

W przypadku obfitych opadów, zbyt suche podłoże nie przyjmuje tak dużej ilości wody w jednym momencie. Dlatego ta, zamiast wsiąkać wgłąb kolejnych warstw gleby i zasilać wody gruntowe, spływa do rzek. A to powoduje zagrożenie powodziami. 

Kolejnym przykładem złego wpływu podwyższających się temperatur jest brak występowania w zimie opadów śniegu zdolnych wytworzyć trwałą pokrywę śnieżną. Brak zalegających warstw śniegu sprawia, że woda nie może przenikać do głębszych warstw gleby i nie zasila wód gruntowych.

Z danych Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej wynika, że poziom wód w rzekach w znacznej części ich biegu jest niski. Ponadto, IMiGW określa ostatnie miesiące jako cieplejsze, niż miało to miejsce w pozostałych latach. W zależności od regionu geograficznego Polski określenia te mogą się różnić, jednak tegoroczne: styczeń, luty i marzec były dla Polski bardzo ciepłe, anomalnie ciepłe, a nawet ekstremalnie ciepłe. 

Zużycie wody w Polsce i na świecie

W skali świata rolnictwo zużywa 70% wody, a przemysł 20%. Ponadto podaje się, że najwyższy wskaźnik zużycia mają te kraje, w których występuje najwyższe zużycie w rolnictwie.

W Polsce sytuacja wygląda inaczej. Według raportu Greenpeace, w Polsce najwięcej wody pochłania przemysł energetyczny. Elektrownie węglowe stanowią aż 70% poboru w kraju. Dla porównania: w Niemczech przemysł węglowy stanowi 18% całkowitego krajowego zapotrzebowania na wodę. Dla Unii Europejskiej średnia ta wynosi 13,7%, a w skali świata – jedynie 6,8%.

Jeżeli porównamy pobór wody na jednostkę PKB¸ to w Polsce wynosi on 76 m3, podczas gdy w innych krajach Organizacji Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD), wynosi on 60 m3. Jest to jasnym sygnałem, ze polska gospodarka pochłania więcej wody niż gospodarki innych, bardziej rozwiniętych państw. Wiadomość ta jest niepokojąca także ze względu na to, że wśród krajów OECD to Polska ma jedne z najmniejszych zasobów wód.

Konflikty o wodę

Kapsztad

Historia pokazuje, że konflikty o wodę przyszły szybciej, niż moglibyśmy się tego spodziewać. Gdy w 2018 roku trzyletnia susza w Kapsztadzie spowodowała niemal całkowite wyschnięcie źródeł i zbiorników retencyjnych, władze zdecydowały się walczyć z problemem stosując obostrzenia. Wprowadzono ograniczenia zużycia wody do 50 litrów dziennie (dla porównania: w celach bytowych przeciętny Europejczyk zużywa średnio 144 litry dziennie). Rozważano możliwość odcięcia od wody obywateli, aby zaspokoić zapotrzebowanie najważniejszych instytucji, m.in. szpitali. Gospodarstwa domowe, które nie stosowały się do narzuconych regulacji, oznaczano na mapach internetowych czerwonym kolorem.

Tama Wielkiego Odrodzenia

Tama Wielkiego Odrodzenia znajduje się na etiopskiej części Nilu. Przedmiotem sporu jest tempo jej zapełnienia, do czego potrzeba tyle wody, ile wynosi półtora rocznego przepływu Nilu.

Władze Egiptu postulują, aby tamę zapełniać jak najwolniej. Zbyt szybkie jej zapełnienie spowodowałoby ograniczenie przepływu Nilu, a to skutkowałoby znacznymi problemami z uprawą żywności i zaspokojeniem potrzeb 100 milionów obywateli Egiptu. Jest to spowodowane rozmieszczeniem ludności w Egipcie, gdzie 90% społeczeństwa mieszka w tzw. Zielonym Pasie Nilu, co oznacza, że są uzależnieni od jego przepływu.  

Z kolei władze Etiopii postulują o jak najszybsze napełnienie Tamy, która jest także elektrownią, a jej moc szacuje się na 6000 MW.  Miałaby ona zaspokoić zapotrzebowanie energetyczne państwa i wspomóc cały kontynent. Jest to bardzo istotne również ze względu na to, że w Komunikacie z dnia 4 maja 2017 skierowanym do Parlamentu Europejskiego szacuje się, że do 2030 roku zapotrzebowanie państw Afrykańskich na energię elektryczną wzrośnie trzykrotnie.

Do dziś konflikt pozostaje nierozwiązany.

1% mógłby wystarczyć

Spośród wszystkich zasobów wody na świecie, 97% wody to woda słona, niezdatna do użycia przez człowieka. Pozostałe 3% wody to woda słodka, jednak nie jest ona w całości zdatna do użycia. Wynika to z faktu, że ponad 60% słodkiej wody jest zmagazynowane w lodowcach i pokrywie śnieżnej. Oznacza to, że jedynie około 1% całych zasobów wody na świecie jest możliwy do wykorzystania przez człowieka. 

Ten 1% mógłby wystarczyć, ale powodem, dla którego nie wystarcza, jest nierównomierne rozmieszczenie słodkiej wody pod względem geograficznym. Najbardziej cierpią na tym kraje na południu, zwłaszcza niektóre z krajów Ameryki Południowej i Afryki.

Odsalanie wody

Są jednak kraje, które korzystają z tego, czego mają pod dostatkiem. Mowa tu o słonej wodzie. W stacje odsalania wody inwestuje m.in. Izrael, w którym odsalanie wody pokrywa ponad 40% zapotrzebowania całego kraju.

Problemem jest to, że odsalanie wody to zaawansowany technologicznie proces, który pochłania duże ilości energii, generuje toksyczne odpady (stężone roztwory soli), a odsalana woda jest droga. Mimo to, Izrael pokrywa swoje zapotrzebowanie energetyczne na wystarczającym poziomie, aby inwestować w technologie odsalania wody.

Prognozy dotyczące tych technologii są pozytywne. Szacuje się, że wraz z ich rozwojem, koszty będą spadać, a pozostałości będą coraz mniej toksyczne.

Wskaźnik Zużycia Wody

Wskaźnik zużycia wody (WEI) to parametr określający średni roczny całkowity pobór słodkiej wody podzielony przez średnie długoterminowe jej zasoby. W uproszczeniu: opisuje, w jaki sposób całkowity pobór wpływa na (w jakim stopniu zużywa) istniejące, odnawialne zasoby wodne danego kraju. Im niższy odczyt tego wskaźnika, tym mniej eksploatowane są naturalne odnawialne zasoby wody.

W Europie najwyższą wartość wskaźnika WEI odczytuje się na Cyprze i wynosi ona 45%. Tuż za Cyprem plasują się: Białoruś (37%),  Hiszpania (35%) i Belgia (33%).  Oznacza to, że w tych krajach najszybciej eksploatuje się odnawialne zasoby wód. Z kolej najniższe wskaźniki notuje się w Portugalii (1,5 %), a także na Litwie, na Islandii i w Norwegii (poniżej 1%). W tym rankingu Polska plasuje się mniej więcej na środku stawki ze wskaźnikiem WEI wynoszącym 19%.

Warto podkreślić, że dla niemal wszystkich państw (poza m.in. Turcją) odczyty wskaźnika WEI są niższe, lub znacznie niższe niż w latach 90., kiedy przeprowadzano pierwsze badania dotyczące tego wskaźnika. 

Jednak polepszenie tych parametrów nie gwarantuje stabilnego dostępu do wody. Według danych European Enviorment Agency z 2015 roku, 33% Europejczyków mieszkało w krajach, które są zagrożone niedoborami wody.

Zasoby wody w Europie i na świecie

Zasoby wody podaje się w litrach przypadających na jedną osobę. Według danych Banku Światowego największe zasoby na świecie w przeliczeniu na jednego mieszkańca ma Islandia (519 tys. m3/os.). Tuż za nią na podium plasują się Gujana (315 tys. m3/os.) i Surinam (183 tys. m3/os.). W pierwszej dziesiątce znalazły się również:  Kanada (80 tys. m3/os.), Norwegia (74 tys. m3/os.) i Nowa Zelandia (72 tys. m3/os.).

Źródło: opracowanie własne

Jak podaje Global Compact Network Poland na jednego mieszkańca w Polsce przypada 1800 m3/os, co jest znacznie gorszym wynikiem, niż europejska średnia, dla której wskaźnik ten wynosi 4500 m3/os. 

Przez niektórych badaczy, jako niedobór wody uznaje się poziom 1400 m3/os. Oznacza to, że w przypadku suszy, gdy zasoby wody wynoszą około 1000 m3/os. (dane GCNP), mamy w Polsce do czynienia z niedoborem wody.

Poza Polską, zasoby wody poniżej 2000 m3/os. mają również m.in. Niemcy (1875 m3/os.), Belgia (1601 m3/os.), Czechy (1238 m3/os.) i Dania ( 1046 m3/os.).

Źródło: opracowanie własne

Zapobieganie suszom i powodziom

Aby w przyszłości zapobiec pojawianiu się suszy i powodzi można zastosować szereg działań. Wprawdzie znaczna ich część wymaga długoterminowych działań administracyjnych, ale są też rzeczy, które możemy robić na własną rękę.

Retencja wody i inne działania 

Rozwiązaniem problemów może być między innymi odpowiednia retencja (czyli magazynowanie) wody. Zbiorniki retencyjne normują poziom wód w rzekach i wspomagają ich autoregenerację. Mają także pozytywny wpływ na wyrównywanie poziomu wód gruntowych. Jak podaje Ministerstwo Gospodarki Morskiej i Żeglugi Śródlądowej, do 2027 roku w Polsce ma powstać 30 nowych zbiorników wodnych. 

Ponadto warto zadbać o poprawienie jakości miejskiej zabudowy. W wielu miastach w Polsce królują asfalt i beton, które, podobnie jak sucha gleba, nie przepuszczają wody wgłąb kolejnych warstw. Istotne jest sadzenie drzew zarówno w miastach, jak i na nieużytkach. 

Działania lokalne

Jednakże nie tylko duże zbiorniki retencyjne mają pozytywny wpływ na gromadzenie wody. Lokalne działania są jak najbardziej wskazane, a w retencji wody mogą pomóc również te niewielkie zbiorniki, jak np. oczka wodne. 

Kolejne możliwości oszczędzania wody we własnym zakresie wskazuje PGW (Państwowe Gospodarstwo Wodne Wody Polskie). Podkreślają, że warto używać samodzielnie zbieranej deszczówki, która śmiało może zastąpić wodę pitną np. przy podlewaniu ogrodu, myciu podłóg albo spłukiwaniu wody w toalecie. Biorąc pod uwagę średnie dzienne zużycie wody na osobę wynoszące 144 litry, w ciągu roku przeciętna czteroosobowa rodzina zużywa 210 m3 wody. 

Objętość możliwej do uzyskania wody w ciągu roku określa się jako uzysk wody i oblicza się ją na podstawie wzoru: [średnia wielkość opadów (np. w mm)]*[powierzchnia dachu (w m2)]*[współczynnik spływu]. Współczynnik spływu zależy od materiału, z którego został wykonany dach.

Biorąc pod uwagę średnie roczne opady w Polsce (600 mm), dom z dachem o powierzchni 100m2, pokrytym dachówką, w ciągu roku może zgromadzić 54 000 litrów, czyli 54 m3 wody.

Przywiązywanie uwagi do wytwarzanego śladu wodnego

Ślad wodny to całkowita ilość wody zużywana przez daną osobę. Oprócz codziennych czynności, takich jak picie wody, gotowanie i utrzymywanie higieny, do śladu wodnego wlicza się wodę zużytą do produkcji pożywienia, odzieży lub sprzętu elektronicznego, z których korzystamy na co dzień.

Statystyki European Enviorment Agency podają, ile wody średnio zużywa się do wyprodukowania jednego kilograma danego produktu: kilogram czekolady – 17, tys. litrów wody, kilogram wołowiny – 15 tys. litrów, kilogram sera – 5 tys. litrów , a kilogram mięsa drobiowego – 4,5 tys litrów.

Wyniki badań przeprowadzonych przez Instytut Inżynierii Środowiska Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu (rok 2018) przedstawiają ślad wodny powstający przy produkcji zbóż, warzyw i owoców. Wynika z nich, że do produkcji jednego kilograma pomidorów zużywa się 173 litry, ziemniaków – 273, kalafiora – 166, a marchwi – 56.

Źródło: opracowanie własne

Perspektywy dla sytuacji hydrologicznej w Polsce

Sytuacja hydrologiczna Polski nie jest dobra, zwłaszcza na tle innych, bardziej rozwiniętych państw. Zasoby wody nie są duże, a ich wykorzystanie jest nieefektywne. Póki co nie ma planów, aby czynniki wpływające na największe wykorzystanie wody w Polsce (mowa tu o energetyce węglowej) miały zostać w jakimkolwiek stopniu ograniczone lub zahamowane. Odejście od energetyki węglowej przed rokiem 2035 nie wydaje się być możliwe do osiągnięcia. Pozytywną prognozą na przyszłość jest zapowiedź budowania nowych zbiorników retencyjnych oraz zachęcanie obywateli do samodzielnego retencjonowania wody. 

Tekst: Michał Szyndler