Wasser und Boden: Lebensgrundlagen, Nutzung und Schutz

Wasser: Lebensgrundlage und Kreislauf

Die Geschichte der Menschheit ist seit jeher geprägt von der Verfügbarkeit von Wasser, das das Aufblühen von Kulturen gefördert hat. Wasser ist wesentlich für die Existenz und den Erhalt von Organismen. Es ist das Leben und für alle notwendigen Prozesse und charakteristischen Reaktionen von Lebewesen unerlässlich. Ein erheblicher Teil der Lebewesen besteht aus Wasser. Wasser zirkuliert auf der Erdoberfläche zwischen Meeren, Atmosphäre und Kontinenten in einem Prozess des kontinuierlichen Austauschs, dem sogenannten hydrologischen Zyklus.

Trinkwasser: Eine knappe Ressource

Der Großteil des vorhandenen Wassers (97%) ist Salzwasser und bildet die Ozeane und Meere; nur 3% ist Süßwasser. Ein Teil davon ist gefroren oder befindet sich in tiefen Aquiferen, die schwer zugänglich sind. Die wichtigste Wasserquelle für den menschlichen Verzehr und zur Deckung der Bedürfnisse anderer Lebewesen findet sich im flüssigen Zustand in Seen, Flüssen und relativ flachen Aquiferen. Diese zugänglichen Wasserquellen machen weniger als 1% des gesamten terrestrischen Süßwassers aus.

Globaler Wasserverbrauch und Effizienz

Ein Großteil der Wasserressourcen wird in der Landwirtschaft (70%) verwendet, wo oft ein erheblicher Anteil (bis zu 60%) durch ineffiziente Bewässerungssysteme verloren geht. Die Industrie nutzt 22% der weltweiten Wasserressourcen, und 8% werden für häusliche Zwecke und Dienstleistungen verwendet. In den letzten 70 Jahren ist der Wasserverbrauch um das Sechsfache gestiegen, während sich die Weltbevölkerung verdreifacht hat, was den Wasserkonsum pro Kopf verdoppelt hat.

Schadstoffe im Wasser

Emissionen aus Landwirtschaft, Viehzucht, städtischen Gebieten und Industrieabfällen können Schwermetalle und organische Chlorverbindungen enthalten.

Arten von Wasserverunreinigungen

• a) Physikalische Schadstoffe: Erhöhung der Temperatur, radioaktive Partikel und Schwebstoffe oder Partikel unterschiedlicher Größe.
• b) Chemische Schadstoffe: Diese werden danach unterteilt, ob sie von Zersetzern abgebaut werden können:
  • Biologisch abbaubare Stoffe
  • Nicht biologisch abbaubare Stoffe: Diese sind neu für das System und es gibt keine spezifischen Organismen, die sie abbauen können (z.B. Kunststoffe, Medikamente).
• c) Biologische Schadstoffe: Wie Viren, Bakterien und andere Protozoen/Protisten.

Kontamination von Oberflächengewässern

Sauerstoffmangel, verursacht durch die Zersetzung von organischem Material in kommunalen und industriellen Einleitungen, begünstigt die Verbreitung von Fäulnisorganismen. Die Erhöhung des Sauerstoffverbrauchs wird als Biologischer Sauerstoffbedarf (BSB) bezeichnet. Die Eutrophierung von Gewässern wird durch übermäßiges Wachstum von Algen und Cyanobakterien verursacht.

Kontamination des Grundwassers

Schadstoffe sickern in den Boden ein und kontaminieren das Grundwasser. Weitere Probleme sind die übermäßige Entnahme von Grundwasser und die Versalzung.

Verschmutzung der Meere und Ozeane

Unfälle von Ölfrachtern. Solche Einleitungen sind als Ölverschmutzungen bekannt.

Boden: Aufbau und Bedeutung

Der Boden ist ein Material der Erdkruste, das durch die Verwitterung von Muttergestein entsteht. Im Laufe der Zeit bildet er Schichten oder Horizonte, die physikalische, chemische und biologische Eigenschaften aufweisen, die es ihm ermöglichen, Leben in seinem Inneren zu beherbergen und als Substrat zu dienen. Im Gegensatz zu sterilem Gestein besteht er aus zwei Arten von Komponenten: mineralischem, durch Verwitterung gebildetem Material und organischem Material, genannt Humus.

Bodenbildung und Erosion

Der Prozess der Bodenbildung beginnt mit der Kolonisierung des Muttergesteins durch Organismen mit geringem Nährstoffbedarf (z.B. Flechten). Im Laufe der Zeit vermischen sich ihre Überreste mit dem verwitterten Gestein. Zersetzer bauen Abfälle und Toxine ab und wandeln sie in einfache Nährstoffe für Pflanzen um. Auf dieser beginnenden Bodenschicht können sich größere Pflanzen wie Moose und Farne ansiedeln, die das Gestein weiter verwittern. Diese pflanzlichen Überreste bilden zusammen mit den Huminsäuren eine zunehmend dickere Schicht reifen Bodens.

Bodenerosion wird als der Verlust von Mutterboden, reich an organischen Stoffen, durch die Wirkung von Wind oder Regen definiert. Der Verlust von Mutterboden führt zu Bodenverdichtung und verhindert das Eindringen von Oberflächenmaterialien, was die Reduzierung der Vegetation verschärft.