Vannets kretsløp

Vann er ikke bare noe som fisk svømmer rundt i, og som kommer ut av springen når vi trenger det. Vann er en forutsetning for alt liv, og vannets kretsløp i naturen utgjør er en av jordklodens viktigste egenskaper. Kortsiktig bruk av vannressurser er en fellesnevner for flere av verdens store miljøproblemer. Selv om vi i Norge har mer rikelig vann enn de fleste, blir også vi nødt til å ta disse problemene alvorlig.

Nedbøren som faller i et nedslagsfelt renner med tyngdekraften mot havet. Oppholdstiden er avhengig av om jordsmonnet er tykt eller tynt, grovt eller fint, om terregnet er bratt eller flatt, og hva slags vegetasjon som vokser der. Disse tingene henger nøye sammen med hverandre, og vegetasjon og jordsmonn forandrer seg over tid. All jorden i landet vårt er f.eks. dannet etter siste istid, dvs. i løpet av 10 000 år. Mye av vannet fordamper før det når havet, både fra jorden direkte og gjennom plantenes ånding. På vei mot havet kan vannet oppholde seg en tid i innsjøene. Denne oppholdstiden varierer svært, fra noen dager til mange år.

I jordsmonnet er vannet løsningsmiddel og transportør av en lang rekke kjemiske forbindelser. Salter og næringsstoffer bundet i fjell og stein løses opp under forvitringen. En del av de løste stoffene bindes raskt til organiske stoffer i jorden, eller taes opp direkte av plantene. De kjemiske prosessene i jordsmonnet er svært kompliserte, og mange av dem henger nøye sammen med den biologiske aktivitet av mikroorganismer.

Tilgangen på oksygen har en helt spesiell betydning. Løseligheten av en lang rekke stoffer endres dramatisk dersom det ikke er oksygen tilstede (såkalt reduserende miljø). Plante- og dyrerester råtner, og forbruker dermed oksygen. Hvis oksygentilgangen fra luften er dårlig (f. eks. hvis jorden er kompakt), vil nedbrytningen stanse opp et lite stykke under overflaten. Dette er spesielt lett å se i en myr. Mange myrer har tidligere vært ferskvann, som rett og slett har grodd igjen. Ansamling av organisk materiale skjer altså også i vann. Dette er en naturlig prosess, men den kan påskyndes ved å øke produksjonen i en innsjø. Nettopp dette skjer i dag i mange grunne innsjøer, som mottar næringssalter fra kloakk eller jordbruk.

En annen viktig egenskap ved vannet som transporterer stoffer gjennom jordsmonnet er surhetsgraden. Som kjent mottar deler av landet vårt store mengder sur nedbør, som følge av forbrenning av olje og kull. Dette kan skape store forstyrrelser i miljøet, og er et alvorlig problem i Skandinavia, Sentral-Europa, og østkysten av Nord-Amerika (USA og Canada). De mest synlige effektene er at skogen tar skade eller dør (som i Tsjekkoslovakia), men den kompliserte kjemien i jordsmonnet kan også bli sterkt påvirket. Ved lav pH vil flere stoffer gå i løsning som tidligere var bundet. Dette gjelder særlig en del giftige tungmetaller, og aluminium i ulike ione-former. Foruten at mange levende organismer i jord og vann tåler dette dårlig, har vi mange steder i Norge og Sverige fått en drikkevannskvalitet som er svært betenkelig. At f. eks. kvikksølv er giftig, vet vi alle. Selv om sur nedbør ikke er kilden til denne giften, medvirker den til at stoffet går i løsning (mobiliseres).

Aluminium er en viktig bestandel i vanlige bergarter og i jordsmonn. Mobiliseringen er en sekundær effekt av kjemiske endringer i jordsmonnet. Norske data tyder på en sammenheng mellom mengden av aluminium i drikkevann og hyppighet av Alzheimer's syndrom. Dette er en tilstand av tidlig senilitet (alderdomssvekkelse). Mange vannverk i Norge blir nødt til å iverksette nye rensetiltak. Fiskedød i vassdragene er bare det første tegn på hva som skjer. Forsurningen foregår som en gigantisk titrering av jordsmonnets bufferevne, som gradvis reduseres. Andre langtidseffekter i jordsmonnet er mer kompliserte. Ett av resultatene er at nitrogen begynner å lekke ut av jordsmonnet, og finnes igjen i elver og innsjøer. Nitrogen er et av de viktige næringsstoffene for planter. Det er antydet at slik avrenning kan medvirke til oppblomstring av giftige alger langs Sørlandskysten.

Effekten av sur nedbør i jordsmonnet er likevel sterkt avhengig av andre kjemiske forhold i bergrunn og jordsmonn (se innslaget om betydningen av kalk i ferskvann). Nyere forskningsresultater tyder på at jordsmonnet kan bygge opp bufferevnen igjen hvis det sure nedfallet opphører, men det tar svært lang tid.

Eksemplet med forsuring er bare en smakebit. Vann transporterer alle slags løselige stoffer, som giftige plantevernmidler (f. eks. DDT) og radioaktive stoffer (som Cesium fra Tsjernobyl). Nedbrytning av disse går uhyre langsomt. I vannet finner også en vrimmel en vrimmel av betenkelige stoff fra industien, sluppet ut i røyk og avløpsvann. Spesielt foruroligende er tusenvis av nye syntetiske stoffer, som vi ikke aner noe om effektene av. Akkumulering av fremmedstoffer i grunnvann er et voksende problem, og vi har liten kunnskap om hvilke effekter dette kan ha.

En annen side av problemet er bruken av vannressurser. I Norge har vi stort sett nok overflatevann, men i mange andre land er vannforsyningen basert på grunnvann. I Saudi-Arabia produseres ferskvann fra havvann. Grunnvann forbrukes mange steder fortere enn det tilflyter, slik at det stadig må bores dypere. Også endringer i vegetasjon betyr mye for grunnvannstanden. Avskoging er et stort problem, altfor ofte med erosjon og forørkning til følge. Dette gjelder ikke bare i Sahara. U.S.A. mister enorme mengder jordsmonn hvert år, og det er grunn til bekymring for landets matproduksjon. Overforbruk av grunnvann og lite økonomiske vanningsmetoder er noe av årsaken til dette. I stedet for å sprute vann utover åkrene, burde det vannes direkte på røttene.