眾所周知地球表面有71%的面積被水覆蓋,且人體也有約70%的重量是水,大部分植物主要由水組成。簡單說來,我們就是活在水的世界中,如果沒有水,我們舉目所見的一切藍天綠地、悅耳的蟲鳴鳥叫都無從發生。
在現代社會的我們,事實上也過著不能一日無水的生活,食衣住行育樂均與水有關。一旦缺水,輕則造成生活不便,重則釀成健康問題或產業損失。
然而,我們對於水的了解足夠嗎?過去有一個笑話是這麼說的:「有一位鄉下人到了都市裡,看到家家戶戶將水龍頭打開就有水可以用,心想應該要也讓在鄉下的家人過這樣的生活,於是買了一個水龍頭回家,直接固定在牆上,旋開卻沒有看到水流出來。這位鄉下人氣呼呼地把水龍頭拔下來,拿回城裡,要求賣家退費……」這位仁兄連要有供水系統才能有自來水的基本原理都不清楚,還去找人理論。但是,我們是否也有些基本理論搞不清楚呢?
我們先從水與生命的關聯說起吧!
「水」是少數在地球的自然溫度與壓力條件下,可以固體、液體與氣體存在的物質。水的熔點、沸點、比熱、密度等特性,搭配上地球的溫度與壓力,造就了地球有生命發生的基本條件,而最後生命的發生,更有其他許多因素的共同造就。地球與太陽的距離搭配上太陽的表面溫度等條件,讓地球表面的理論表面溫度為攝氏負19度,但由於地球表面的溫室效應(水蒸氣也是造成溫室效應的原因之一),使得地球表面平均溫度成為攝氏15度左右,在同一時節,大多數的水處於液體的狀態,並且由於水的比熱很大,儲存了大量的熱,足以調節氣溫。平時的正常氣溫所蒸發的水,進入大氣對流層中,形成降雨與降雪,讓水分布於地球各處。
此外,南北極的結冰與融冰,驅動了全世界的溫鹽洋流系統,讓地球的氣候相對穩定,讓生命能有條件存在。同時,水的密度在攝氏4度時為最大,使得冬季結冰的河川與海洋的冰僅存在於表面,下方較深處的水保持不結冰狀態,讓水生物得以過冬延續生命……這一切條件同時存在的機會非常地小,可見地球上存在的生命真是難得!這也是為何至今我們還沒有發現其他星球上有確定生命型態的原因所在。
如前所述,水是大自然的珍貴禮物,而且地球表面的71%被水覆蓋。那麼,地球一共有多少水呢?答案是:整個地球一共有13.1億噸的水。然而,這並不代表我們有很多的水資源可以使用,因為我們能使用的水必須滿足二個要件:一是「可用的」(useable),另一是「可取得的」(accessible)。
我們只能使用淡水,但全世界的水中有97.5%都是鹹水,僅有2.5%是淡水。而在這僅有的淡水中,有2/3被冰封在極地的冰帽與冰河中,僅有剩餘的1/3,也就是全世界總水量的0.8%,是存在於湖泊、濕地、河川、地下水層、生物體、土壤與大氣中。
所以,地球上能夠使用的水,僅有總水量的1/125,而這些水還必須在適當的時機與空間,以無汙染的形式出現,且成本夠低,我們才能使用,水資源的匱乏性可見一斑。
近年來,全球暖化議題成為全球熱門話題。然而,聯合國在2002年於南非約翰尼斯堡舉辦的第二屆地球高峰會上,就明確宣示人類在本世紀所面臨的五大挑戰包括有水資源、能源、健康、農業與生物多樣性,其中水資源居於這五大挑戰之首,可見水資源相關問題的嚴重性。
在下一次的專欄中,我們將會繼續討論水資源的系統與我們生活的密切關係。