Inhalt:

1.  Einleitung  3

1.1  Übersicht des globalen Wasserkreislaufes  3

1.2  Einfluss des Klimawandels auf den Wasserkreislauf  5

1.3  Anthropogene Eingriffe in den terrestrischen Wasserkreislauf.  6

2.  Auswirkungen auf die Gesundheit durch Wassermangel.  7

2.1  Wasserstress  8

2.2  anthropogene Einflüsse auf die Wasserqualität  9

2.2.1  Düngemittel und Pflanzenschutzmittel.  11

2.2.2  Nitrat.  11

2.2.3  Pharmaka und Personal Care Products im Trinkwasser  13

2.3  Water-related diseases  15

2.4  Einfluss klimatischer Änderungen auf das Wasser und die Menschen  17

2.4.1  Zunehmende Extremwetterereignisse  17

2.4.2  Anstieg des Meeresspiegels.  18

2.5  Fallbeispiele zu Staudammprojekten  19

2.6  Wasserverfügbarkeit  20

3.  Exkurs Durchfallerkrankungen  21

4.  Kriege um Wasser  22

5.  Fallbeispiel Aralsee.  23

6.  Folgen der steigenden Mobilität.  25

7.  Drei Szenarien zum weiteren Umgang mit Wasser  25

8.  Schlussbetrachtung  28

Literaturliste.   30

Erg  änzung der geographischen Verbreitung und weitere Informationen der „Water-  

related  diseases“  32

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1. Einleitung

Der globale Wandel des Wasserkreislaufes und seine Auswirkungen auf die Gesundheit der Menschen soll in dieser Arbeit anhand der klimatischen und anthropogen verursachten Veränderungen aufgezeigt werden. Dabei wird Wert auf Internationalität und Interdisziplinarität gelegt. Es gibt verschiedene Ursachen von Verunreinigungen und Gefahren rund um das Wasser. Für unterschiedliche geographische Lagen und sozio-ökonomische Umstände sind diese jeweils differenziert zu betrachten. Generell kann man die Problematik in die der Industriestaaten und die der so genannten Entwicklungsländer einteilen. Anhand von Fallbeispielen sollen diese Problemlagen aufgezeigt werden, wobei den gesundheitlichen Risiken ein besonderes Interesse gilt.

1.1 Übersicht des globalen Wasserkreislaufes

Der Kreislauf des Wassers ist das Lebenselixier des Planeten Erde. Wasser kommt in allen Aggregatszuständen vor und beeinflusst mit seinen Eigenschaften das Leben und Sterben fast aller Organismen. Im gasförmigen Zustand ist es ein wesentlicher Bestandteil der Atmosphäre und mitentscheidend für deren Strahlungseigenschaften. In flüssiger Form bildet es die ozeanischen sowie terrestrischen Wasservorkommen und in festem Zustand die Kryosphäre. Wasser schafft - mit seiner Fähigkeit Wärme zu speichern und seinen Phasenwechseln - den Ausgleich des Wärmehaushaltes der Erde. Diese Eigenschaften und der natürliche Treibhauseffekt des Wasserdampfes in der Atmosphäre generiert eine globale Mitteltemperatur von 15°C anstatt -18°C. Das Wasserangebot entscheidet über den Vegetationsbestand und seine Fähigkeit Mineralstoffe zu lösen sorgt für die nötige Nährstoffaufnahme der Pflanzen. Der Mensch besteht zu ca. 65% aus Wasser und benötigt es zum täglichen Überleben wie kein anderes Gut dieser Welt. 1

Der quantitative Umlauf des Wassers wird allgemein in Km ³ angegeben, wobei ein Km ³ dem Gewicht von 10 ⁹ Tonnen entspricht. Insgesamt wird das Wasservorkommen der Erde auf ca. 1.400.000.000 Km ³ geschätzt. Davon sind 97.5% Salzwasser und nur 2.5% Süßwasser. Der Löwenanteil (68.7%) des

¹ vgl. Klaus, D. (2000:S.27)

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Süßwassers ist an den Polen und im Gletschereis gespeichert. Das Grundwasser macht noch ca. 30% aus, danach kommen die relativ kleinen Reserven in Form von Süßwasserseen (0.26%), Sümpfen Mooren (0.03%) und Flüssen (0.006%) und der Anteil, der in Organismen und in der Atmosphäre (0.003%) gespeichert ist (siehe Graphik 1).

Graphik 1. zur Verdeutlichung des Verhältnisses von Salz- und Süßwasser. ² Der globale Kreislauf des Wassers wird in der Fachliteratur mit immensen Unterschieden angegeben. So schätzte zum Beispiel Strahler 1964 den globalen mittleren Niederschlag auf 784 mm/Jahr und die UNESCO 1978 auf 1130 mm/Jahr. Nach Klaus (2000), der sich auf die Angaben von Baumgartner et al. (1996) bezieht, fallen im Mittel 1004 mm/Jahr. Dieser Wert fließt in das Modell des globalen Wasserkreislaufs ein, gemäß dem den Ozeanen jährlich 450.000 Km ³ Wasser durch Evaporation entzogen werden. 405.000 Km ³ werden in Form von Niederschlägen, die restlichen 45.000 Km ³ durch den terrestrischen Abfluss in die Meere zurückgeführt. Über den Landflächen verdunsten 62.000 Km ³ , weitere 45.000 Km ³ kommen durch Advektion von den Ozeanen hinzu. Diese 107.000 Km ³ gehen als Niederschlag über den Kontinenten ab. Es ergibt sich eine einfache Wasserhaushaltsgleichung, die zwischen Niederschlag und Verdunstung eine ausgeglichene Bilanz aufweist. Die Angaben über den Wasserumfang und seine Zirkulation basieren auf einer Vielzahl von Annahmen und Unsicherheiten. Die

² Quelle: http://www.unep.org/vitalwater/01.htm (29.04.06)

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Veränderungen der großen Wasserspeicher (Eis und Grundwasser) durch klimatische und anthropogene Einwirkungen bleiben bei diesem Modell unberücksichtigt. 3

1.2 Einfluss des Klimawandels auf den Wasserkreislauf Auswirkungen des Klimawandels auf Fließgewässer und die

Grundwassereinspeisung schwanken je nach verwendetem Klimaszenario. Den größten Einfluss auf die Wasserressourcen haben die Niederschläge. Das International Panel on Climate Change (IPCC) geht bis 2050 mit einer hohen (67-97%) Wahrscheinlichkeit von einer Zunahme des Abflusses durch höhere

Niederschläge in den hohen Breiten sowie in Süd-Ost-Asien und einem Rückgang in Zentral Asien, im mediterranen Raum, Südafrika und Australien aus. Für die mittleren Breiten ist keine klare Aussage möglich, da sich die verschiedenen Szenarien für Niederschlag und Verdunstung zu sehr unterscheiden (siehe auch Karte 1 im Anhang). Der Rückgang der Gletscher und das Verschwinden kleiner Gletscher weltweit ist in den nächsten Jahrzehnten laut IPCC als sicher anzunehmen. Höhere Verdunstungsraten werden eine Intensivierung der Bewässerung von Nutzpflanzen und somit einen höheren Wasserverbrauch zur Folge haben. Ob diese steigende Wasserentnahme durch steigende Niederschläge ausgeglichen wird, ist nicht sicher. Die zunehmende Häufigkeit von Starkniederschlägen, welche als wahrscheinlich gilt (IPCC 2001), erhöht die Gefahr von Überschwemmungen und die Häufung ausgeprägter Hoch- und Niedrigwasserperioden. Allgemein sinkt die Wasserqualität mit steigender Temperaturzunahme und geringerem Abfluss in den Niedrigwasserzeiten. Erhöhter Abfluss hingegen verdünnt das Wasser und kann die Qualität anheben. In Gebieten, in denen winterlicher Schneefall einen hohen Anteil an der Wasserbilanz hat, kann es zu vermehrten Regenfällen kommen und zu einer Verschiebung der Abflussspitzen vom Frühjahr hin zum Winter. Nicht oder nicht nachhaltig bewirtschaftete Flächen mit fehlendem Wassermanagement können besonders von den veränderten Umständen betroffen sein. Oft fehlen Maßnahmen zur Überbrückung von Engpässen, wechselndem Bedarf oder zur Einflussnahme auf die Qualität des Wassers. Zurzeit sind generell die Maßnahmen zum Management des Wasserangebots (Hochwasserschutz, Dämme, Rückhaltebecken,

³ vgl. Klaus, D.(2000:S.30ff.)

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Wasserspeicher usw.) verbreiteter als die zur Kontrolle der Nachfrage nach Wasser. Letzteres wird vor allem in den nächsten Jahren, insbesondere in Schwellen- und Entwicklungsländern, eines der Kernprobleme der Menschheit werden. ⁴ In verschiedenen globalen Klimamodellen gibt es drei gemeinsame Trends, die sich laut IPCC mit großer Wahrscheinlichkeit in die nächsten Jahrzehnte fortsetzen werden. Die Lebensbedingungen der Regionen mit unzureichender

Wasserversorgung (in Zentralasien, im Mittelmeerraum, im südlichen Afrika und in Australien) werden sich verschlechtern, aber auch teilweise verbessern (höhere Breiten und in Südostasien). Klimatische Extremereignisse wie Überschwemmungen und Dürren werden zu- und die Wasserqualität wird abnehmen. 5

1.3 Anthropogene Eingriffe in den terrestrischen Wasserkreislauf

Die terrestrische Komponente des Wasserkreislaufs ist am stärksten durch den Menschen geändert worden. Der Haupteingriff in das hydrologische System begann vor ca. 4000 Jahren durch den Ackerbau und die damit verbundenen Bewässerungsanlagen. Im 20. Jahrhundert wurden auch die Einflüsse durch den häuslichen und vor allem den industriellen Gebrauch immer größer. In den letzten 50 Jahren hat die anthropogene Nutzung die natürlichen Einflüsse auf das aquatische System in vielen Gebieten der Erde überstiegen. Staudämme, Wasserumleitungen und Wasserreservoirs haben immer mehr an Größe und Verbreitung zugenommen. Weltweit sind 45.000 Staudämme über 15m Höhe und tausende kleinerer Dämme registriert. In der nördlichen Hemisphäre sind nur noch 23% des Abflusses der größten Gewässer von Staumaßnahmen unberührt. Von 1940 bis 1990 hat sich die Wasserentnahme durch den Menschen vervierfacht. Global werden jährlich 16.000 Km ³ des Wasserabflusses durch Dammbauten abgefangen, was ungefähr 40% des Abflussregimes in die Weltmeere gleichkommt. 6

Nicht unerwähnt darf in diesem Kontext die Abpumpung des Grundwassers bleiben. : Schätzungen zufolge übersteigt die weltweite Entnahme hauptsächlich zu Bewässerungszwecken die Grundwassererneuerung jährlich um 160 Km ³ . Das

⁴ vgl. Steffen et al (2003:S.221) & Bericht der Arbeitsgruppe II IPCC 2001

⁵ vgl. Steffen et al.(2003:S.222) & Bericht der Arbeitsgruppe II IPCC 2001

⁶ vgl. Steffen et al (2003:S.111ff.)

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entspricht ca. der doppelten jährlichen Abflussmenge des Nils. Landabsenkung und Einsickerung von Salzwasser in Küstennähe sind die Folgen. ⁷ Wasser, das bis zu 2000m tief unter der Erde lagert, wird als fossiles Grundwasser bezeichnet. Schätzungen gehen von 23.4 Millionen Km ³ mit einem Anteil von 45% Süßwasser aus. Diese Lagerstätten bildeten sich in früheren geologischen Zeiten unter gänzlich anderen klimatischen Einflüssen. Dieses Wasser nimmt dynamisch nicht mehr oder nur sehr langsam am hydrologischen Kreislauf teil. Heute werden diese Speicher für die Bewässerung arider und semi-arider Gebiete abgepumpt. Je tiefer die wasserstauende Schicht liegt, desto länger benötigt eine Wiederauffüllung dieser Reservoire. Experten gehen von einer Versickerungsrate um ca. 0.1-1000m/Jahr und ab 2000m Tiefe um ca. 0.0001-0.1m/Jahr aus. Wird ein fossiler Grundwasserspeicher entleert, dauert es viele tausend Jahre, bis er wieder gefüllt ist. Eine überhöhte Entnahme von Grundwasser findet zurzeit am Ogallala Aquifer in den USA und am Disi Aquifer in Jordanien sowie in Saudi Arabien statt. Eine extensive Abpumpung von fossilem Grundwasser ist in Libyen, Jemen, Indien und Teilen Süd-Ost-Asiens zu Gange. Viele weitere agrarische Anbaugebiete hängen derzeit von der Nutzung dieser Bewässerungstechniken ab. Aufgrund der fehlenden Nachhaltigkeit wird die unsichere Basis der Ernährung der Weltbevölkerung ersichtlich. 8

2. Auswirkungen auf die Gesundheit durch Wassermangel

Der Mangel an Wasser kann unter verschiedenen Gesichtspunkten als Gesundheitsbedrohung betrachtet werden. Quantitativer oder qualitativer Mangel an verfügbarem und geeignetem Süßwasser für die Befriedigung menschlicher Bedürfnisse wie Trinken, Waschen und Bewässern stehen an vorderster Stelle. Einen weiteren Punkt stellt die Gefahr von Naturkatastrophen, die mit Wasser in Verbindung stehen, dar (z.B. Überschwemmungen). Diese Aspekte werden im weiteren Verlauf hinsichtlich ihrer Entstehung und Auswirkungen auf die Gesundheit aufgezeigt.

⁷ vgl. Steffen et al (2003:S.113) & vgl. Wolff, P (2003:S.3)

⁸ vgl. Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung: Globale Umweltveränderungen (1997:S.74/122)

& Klaus, D. (2000:S.113) & vgl. Wolff, P. (2003:S.2)

7

2.1 Wasserstress

Während der nächsten Jahrzehnte werden anthropogene Eingriffe in das aquatische System weiterhin zunehmen. Hauptgründe hierfür sind die wachsende Erdbevölkerung, das Missmanagement des Wassers und der dadurch steigende Wasserbedarf. Die Verletzlichkeit der Erdbevölkerung in Bezug auf den Zugang zu sauberem Trinkwasser stellt schon gegenwärtig eine inakzeptable Situation dar. Nach Vörösmarty (2000) leben cirka 1,75 Milliarden Menschen in Ländern mit unzureichender Trinkwasserversorgung (severe water stress) und über 2 Milliarden Menschen mit mäßiger bis unzureichender Trinkwasserversorgung (moderate bis severe water stress). ⁹ . Wann ein Wassermangel besteht, wird in der Fachliteratur unterschiedlich bewertet. Der Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung definiert es folgendermaßen: „Von periodischer oder regelmäßiger Wasserknappheit, bei der nur gelegentlich oder lokal Wasserprobleme auftreten, spricht man dann, wenn zwischen 1.000 und 1.666 m 3 erneuerbaren Süßwassers pro Person und Jahr zur Verfügung stehen. Chronischer Wassermangel herrscht, wenn weniger als 1.000 m 3 Süßwasser verfügbar sind, weil dann die menschliche Gesundheit und die wirtschaftliche Entwicklung beeinträchtigt werden. Können weniger als 500 m 3 Süßwasser pro Person und Jahr genutzt werden, ist von absolutem Wassermangel die Rede. Diese drei Begriffe kennzeichnen zwar sinnvolle Versuche, Grenzwerte für die Bewertung der Wasserkrise auf der Basis der Wasserverfügbarkeit je Einwohner einzuführen. Allerdings können sie nur grobe Anhaltspunkte geben und nicht als exakte Grenzwerte mit weltweiter Aussagekraft gelten.“ Die Weltbank erkennt die 1.000 m ³ -Grenze als einen Indikator für Wassermangel an. ¹⁰ Die Karte des World Ressources Institute (WRI) im Textanhang (2.) stellt die globale Wasserverteilung in jährlich erneuerbaren m ³ pro Kopf dar. Demnach sind besonders Nord- und Ostafrika, die arabische Halbinsel, Teile Zentralasiens, Südasiens und Chinas als auch Mexiko, Gebiete Mitteleuropas, Australiens und Südafrikas betroffen. Ein Szenario des WRI, welches von einem Anstieg der Weltbevölkerung auf 10 Milliarden Menschen für das Jahr 2025 ausgeht, rechnet mit einem Sinken der Wasserverfügbarkeit auf unter 1700 m3 pro Kopf und Jahr (moderate water stress) in

⁹ vgl. Steffen et al. (2000:S.221)

¹⁰ vgl. Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung: Globale Umweltveränderungen (1997:S.129)

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mindestens 6 hydrologischen Einzugsgebieten, die heute noch bei über 1700 m ³ pro Kopf liegen. Diese wären Volta, Farah, Nil, Tigris und Euphrat, Narmada und Colorado. In einer kritischen Lage (water stress) würden sich 29 weitere Einzugsgebiete wie zum Beispiel Godavari, Indus, Tapti, Sry Darya, Orange, Limpopo, Hunag He, Seine, Balsas und der Rio Grande befinden. Das WRI weist darauf hin, dass diese Karte zwar einen Überblick geben kann, aber keine Aussagekraft hinsichtlich der Möglichkeiten der einzelnen Länder hat, wie diese mit einer geringen Verfügbarkeit an erneuerbaren Wasserressourcen umgehen können. Hochtechnisierte Länder sind eher in der Lage mit weniger Wasser auszukommen und können Engpässe in besserem Maße durch Substitutionen (Meeresentsalzung oder Abwasseraufbereitung) überbrücken als weniger entwickelte Länder. Demnach muss man für jedes Land eine differenzierte Analyse der herrschenden Lage aufstellen, anstatt ganze Erdteile generalisiert zu betrachten. ¹¹ Allgemein führt Wasserknappheit zu einem gesteigerten Wettbewerb zwischen urbaner, industrieller und landwirtschaftlicher Nutzung. Weltweit werden heute ca. 70% des fließenden Frischwassers für den Ackerbau abgezweigt. In China und Indien sind es auf Grund intensiver Bewässerung 90%. Durch das hohe Bevölkerungswachstum und unzureichendes Management des Wassers zeichnen sich schon jetzt Engpässe in der Versorgung für besondere Teilen Chinas, Indiens und des Nahen Ostens ab. Zusätzlich ergeben sich spezifische - durch fehlende Infrastruktur bedingte -Mängel bei der hygienisch einwandfreien Trinkwasserversorgung. 12

2.2 anthropogene Einflüsse auf die Wasserqualität

Seit dem Beginn der Landwirtschaft und der Landnutzung allgemein, wird die Qualität des Wassers vom Menschen beeinflusst. In den letzten 50 bis 100 Jahren stiegen die Auswirkungen jedoch drastisch an. Weltweit übersteigt die menschliche Beeinflussung inzwischen die natürliche Variabilität der Gewässer. ¹³ In den so genannten Entwicklungsländern hat man heute dieselben Probleme ungeklärter Abwässer, menschlicher Fäkalien und organischer Abfälle, wie sie in den

¹¹ vgl. Wolff, P. (2003:S.2) &

http://earthtrends.wri.org/maps_spatial/maps_detail_static.php?map_select=264&theme=2

¹² vgl. Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung: Globale Umweltveränderungen (1997:S.208)

¹³ vgl. Steffen et al. (2003:S.224)

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