Har vi vand nok, når det globale behov bliver ved med at stige?

Tørke Afrika

Klimaændringernes påvirkning af vandressourcerne i 2050 kan resultere i nedgang i BNP på op til 10-15 pct. i visse tørre regioner i Asien og Afrika. © Jens Christian Refsgaard

Jens Christian Refsgaard, Dr.scient., professor Emeritus ved Hydrologisk Afdeling, GEUS
Del artikel:

Vandforbruget i verden er steget i takt med, at vi bliver flere mennesker, og økonomierne vokser. Snart vil over halvdelen af verdens befolkning leve i områder med stort vandstress. Det kræver særlige løsninger at løse vandproblemerne.

Vandforbruget i verden stiger, og mange steder er der store problemer med at skaffe vand nok.

Millionbyerne Cape Town i Sydafrika og Chennai i Indien har talt om ’day zero’ som den dag, hvor der ikke vil være vand i vandhanerne, medmindre der kommer regn forinden.

I USA, Indien og Kina vil grundvandsmagasiner mange steder blive tømt inden for overskuelig fremtid, hvis den nuværende oppumpning fortsætter.

Hvad kan vi forvente af udfordringer fremover, og hvordan kan vi finde løsninger på vandproblemerne?

Vandforbruget i verden er steget i takt med, at vi bliver flere mennesker, og økonomierne vokser (figur 1). Som det fremgår af FN’s verdensmål, er rent drikkevand og gode sanitære forhold (kloakering mv.) væsentlige for folkesundheden.

Vandforsyning er også en forudsætning for mange af industriens produkter.

Vanding af landbrugsafgrøder, som udgør størstedelen af det globale vandforbrug, er altafgørende for, at vi kan blive ved med at producere nok mad.

Et stigende vandforbrug er derfor umiddelbart ikke nogen dårlig indikator for klodens tilstand. Problemet er så bare, at vi ikke har uendelig meget vand til rådighed.

Figur 1. Udviklingen af det globale vandforbrug fordelt på sektorer (6).

Vandstress og klimaændringer

En god indikator på et områdes vandknaphed er det såkaldte vandstressindex, som angiver hvor stor en andel af de fornyelige ressourcer (nedbør minus fordampning), der anvendes samfundsmæssigt (figur 2).

I områder med vandstress over 20 pct. er der behov for særlige indsatser for at skaffe tilstrækkeligt vand. Jo tættere vandstress kommer på 100 pct., jo dyrere bliver det at løse vandproblemerne på en bæredygtig måde.

Figuren viser, at områder med stort vandstress forekommer i relativt tørre områder med stor befolkning.

Klimaændringer vil betyde, at mange områder, der i dag er ramt af vandstress, vil blive endnu mere tørre, mens nogle (færre) områder, der i dag er tørre, vil få mere nedbør og derfor mindre vandstress.

I 2000 boede ca. 2,4 mia. mennesker i områder med stort vandstress (over 40 pct.). Dette tal forventes at stige til 5,3 mia. (65 pct.) i 2050 pga. befolkningsvækst, økonomisk vækst og klimaændringer (1).

Verdensbanken har opgjort, at klimaændringernes påvirkning af vandressourcerne i 2050 kan resultere i nedgang i BNP på op til 10-15 pct. i visse tørre regioner i Asien og Afrika (2).

Vandkort
Figur 2. Opgørelse af vandstress defineret som forholdet mellem vandforbrug og den fornyelige vandressource (nedbør minus fordampning) (6).
”Danmark har været i stand til at reducere vandforbruget, uden at det er gået ud over velfærden. Vandforbruget er i dag ca. 40 pct. lavere end i 1980.”

Danmark kan være forbillede

De store udfordringer med verdens vandressourcer kræver en begavet vandforvaltning. Og her har vi noget at byde på.

Danmark har som et af de eneste lande været i stand til at reducere vandforbruget, uden at det er gået ud over velfærden.

Vandforbruget er i dag ca. 40 pct. lavere end i 1980 (figur 3) og markant lavere end i de fleste sammenlignelige lande.

Danmark fik knækket kurven ved en kombination af kraftigt forøgede vandpriser (inkl. grønne afgifter), vandsparekampagner, mere vandeffektiv teknologi i husholdninger og industri samt reduktion af tabet i ledningsnettet.

Dette tab er i dag på 8 pct., hvor det i mange lande er over 30 pct.

Det har også været afgørende, at den danske vandsektor er ejet af forbrugerne og derfor ikke skal udbetale udbytte til aktionærer, men i stedet kan lave kampagner for vandbesparelser og foretage, økonomisk set, urentable renoveringer af ledningsnettet.


Figur 3. Udviklingen af vandforbruget i Danmark (7,8).

Virtuelt vand – global transport af vand

Som antydet på figur 2 er vandstress ikke et globalt fænomen, men noget der opleves meget forskelligt i forskellige områder.

Med undtagelse af infrastrukturprojekter som eksempelvis det kinesiske South-to-North Water Diversion Project (3), der transporterer store vandmængder fra det vandrige Sydkina til det vandfattige Nordkina, bliver der ikke flyttet vand over lange afstande for at afbøde vandmangel. Ikke desto mindre bliver der indirekte, via den globale varehandel, transporteret enorme vandmængder over meget store afstande (3).

Som det ses af figur 1 bliver størstedelen af vandindvindingen benyttet til kunstvanding i landbruget og i industriproduktion. Dertil kommer, at planteproduktion udnytter den naturlige nedbør.

Livscyklusanalyser kan bruges til at beregne, hvor store vandmængder, der er nødvendige for at producere forskellige varer. Det benævnes ’virtuelt vand’.

Eksempler på virtuelt vandindhold i produkter fremgår af tabellen, hvor det fx ses, at vandforbruget til animalske fødevarer er meget større end til plantebaserede fødevarer.

Og hvis vi importerer en T-shirt, importerer vi indirekte to kubikmeter vand, som ellers ville kunne være benyttet til andre formål. Opgjort på den måde foregår der enorme internationale transporter af (virtuelt) vand. Hoekstra and Mekonnen (4) har beregnet, at en danskers virtuelle vandforbrug er mere end ti gange højere end de vandmængder (figur 3), der indvindes i Danmark.

Tabel. Indholdet af virtuelt vand i udvalgte produkter (9).

Nexus – vand-energi-fødevarer

Vand spiller en afgørende rolle både i fødevare- og energiproduktion. Konkurrencen om vand mellem sektorerne er kritisk i situationer, hvor der ikke er nok vand.

Derfor er der behov for at forvalte vandressourcerne i sammenhæng med energi og fødevarer – det såkaldte ’vand-energi-fødevare nexus’ (5).

20 pct. af verdens landbrugsarealer, som producerer 40 pct. af alle fødevarer, kunstvandes fra floder eller grundvand. Så afhængigheden mellem vand og fødevarer er uhyre kritisk.

Energisektoren er også afhængig af vand. 10 pct. af det globale vandforbrug bruges til energiproduktion, eksempelvis til vandkraft, kølevand til termiske og nukleare kraftværker og biobrændsel.

Fracking til skifergas, CCS (carbon capture and storage) og Power-to-X kræver desuden store vandmængder.

Tilsvarende er der afhængigheder mellem energi- og fødevareproduktion, eksempelvis i forbindelse med produktion af biobrændsel og drivhusgasudslip fra landbrugsområder.

Perspektiv – hvad bringer fremtiden?

Vand er - i takt med det stigende vandforbrug -- mange steder også blevet en knap ressource, som der er behov for at forvalte bedre.

Problemet forstærkes af klimaændringer og kompliceres af, at vand samtidig er en kritisk ressource for fødevare- og energisektoren, og af at den stigende globale handel med fødevarer medfører transport af store mængder virtuelt vand på tværs af regioner og kontinenter.

I velhavende lande vil befolkningen have råd til at købe dyrt drikkevand, så her vil fx afsaltning af havvand være en mulighed.

I fattige lande vil det vil være en økonomisk umulighed, ligesom det ikke vil blive økonomisk muligt at bruge afsaltet havvand til vanding af landbrugsafgrøder eller til at holde liv i de vigtigste økosystemer.

Vi er derfor nødt til at sikre en mere effektiv udnyttelse af de naturlige vandressourcer.

Det vil kræve forbedrede teknologier med mindre vandspild i husholdninger, industri, landbrug og ledningsnet. Det er også nødvendigt at rense og genanvende proces­vand fra industri og spildevand fra byer.

Det danske eksempel, hvor vi har reduceret vandforbruget med 40 pct., viser, at det er muligt at afkoble økonomisk vækst og vandforbrug – og at det tidligere vandforbrug var udtryk for unødvendigt fråseri.

Den mest oplagte mulighed for i de kommende årtier at reducere vandforbruget markant i Danmark er at benytte sekundavand fx til toiletskyl og som procesvand til industrien.

Der er rige muligheder for, at andre lande kan kopiere elementer fra den unikke danske succeshistorie og høste lignende lavthængende frugter. Det kræver ’blot’, at der er politisk vilje til at indføre og håndhæve en fornuftig vandforvaltning.

Udover at skaffe tilstrækkelige vandmængder, står vi både globalt og i Danmark overfor to andre store udfordringer: nemlig vandforurening og hensynet til naturen.

I Danmark giver det sig udslag i, at vandindvindingen ikke alle steder er bæredygtig. Det skyldes for det første stigende fund af pesticider og andre giftstoffer i grundvandet og for det andet, at oppumpning af grundvand giver skadevirkninger på naturen i form af mindre vand i vandløb og vådområder.

Der kan derfor være gode grunde til at reducere vandforbruget yderligere – mindre oppumpning af grundvand betyder mindre skadevirkninger på naturen og bedre muligheder for fortsat at kunne finde rent grundvand.

Den mest oplagte mulighed for i de kommende årtier at reducere vandforbruget markant i Danmark er at benytte sekundavand fx til toiletskyl og som procesvand til industrien.

Derudover kan det være interessant at undersøge muligheder for at benytte renset spildevand som teknisk vand, fx til Power-to-X anlæg, ligesom afsaltningsanlæg kan komme på tale i enkelte områder.

Kilder

  1. Gosling SN, Arnell NW (2016): A global assessment of the impact of climate change on water scarcity. Climatic Change, 134.
  2. World Bank (2016): High and Dry: Climate Change, Water, and the Economy. World Bank, Washington, DC.
  3. Qin H, Zheng C, He X, Refsgaard JC (2019): Analysis of water management scenarios using coupled hydrological and system dynamics modelling. Water Resources Management, 33.
  4. Hoekstra AY, Mekonnen MM (2012): The water footprint of humanity. PNAS, 109(9).
  5. D’Odorico, P. et al (2018): The global food-energy-water nexus. Reviews of Geophysics, 56.
  6. WRI (2020): Aqueduct Water Risk Atlas. World Resources Institute, Washington, DC.
  7. Jørgensen LF, et al (2015): From arsenic in groundwater in SE Asia to implications of climate change in Danish catchments - A brief review of current and past groundwater research in Denmark. European Geologist, No. 40.
  8. Thorling, L et al (2021): Grundvand. Status og udvikling 1989 – 2020. Teknisk rapport, GEUS. grundvandsovervaagning.dk
  9. Hoekstra AY, Chapagain AK (2007): Water footprints of nations: Water use by people as a function of their consumption pattern. Water Resources Management, 21.
Momentumforside 3 2022

Læs mere i Momentum+

Seneste artikler

Læs alle artikler

Akademikerbladet

Akademikerbladet.dk

Genveje