Vatten

För den svenska musikgruppen, se Vatten (musikgrupp).

Vatten (av lågtyska eller äldre saxiska), H₂O (diväteoxid/Dihydrogenmonoxid), är en kemisk förening av väte och syre.

Vatten är ett på jorden rikligt förekommande ämne - mer än 70 % av jordens yta är täckt av vatten - och allt liv på jorden är beroende av vatten. Människan konsumerar dricksvatten, det vill säga vatten med de egenskaper som våra kroppar behöver. Vattnet är det absolut nödvändigaste livsmedlet för människor.

Vattenmolekylen är universums andra vanligaste fleratomiga molekyl, endast överträffad av den omättade hydroxylradikalen OH.

Vatten är också vårt vanligaste livsmedel, detta gäller kranvatten och förutsättningen är att det inte är uppvärmt. Dricksvatten står alltså under livsmedelskungörelsen.

Vatten på jorden

Waterval Ova Fedoz.jpg]] Det existerar i många former och på vitt skilda platser. Det mesta vattnet på jorden finns i våra oceaner och polarisar men en betydande del finns även bundet i form av moln, regnvatten, floder och vattendrag och is. Vattnets kretslopp gör att det ständigt övergår mellan olika aggregationsformer: Genom avdunstning, nederbörd och avrinning uppstår den hydrologiska cykeln, den "globala evighetsmaskinen", genom vilken vattnet avgör temperatur och klimat över hela jorden. Vatten har högst densitet vid 4 grader Celsius, vilket gör att kallare vatten lägger sig som ett isolerande lager ovanför det varmare vattnet. Detta gör att större vattensamlingar mycket sällan bottenfryser, vilket säkert har underlättat för livets uppkomst och spridning.

Eftersom nederbörd är avgörande för allt jordbruk och för människan i allmänhet, har människor i alla tider haft en mängd olika namn för att beskriva alla varianter. Regn, hagel, snö, dimma och dagg till exempel. Under vissa ljusförhållanden kan regn orsaka en regnbåge.

På liknande sätt har vattnets avrinning stor betydelse för människans tillvaro. Floder och fördämningar är förutsättningar för vårt jordbruk och haven ger oss fisk och används för handel. Genom erosion formar vattnet våra kontinenter och landskap: Större delen av världens befolkning lever i dalar och floddeltan.

Vattnet tränger in i jorden och blir markvatten. Detta grundvatten tar sig upp till jordens yta igen genom naturliga vattenkällor och människors brunnar eller mer spektakulära former som heta källor och gejsrar.

Jordens vatten ur ett astronomiskt perspektiv

2006-02-13 Drop-impact.jpg Det har stor betydelse för livet på jorden att vatten finns i fast och flytande form och som gas. Det som möjliggjort detta är jordens massa som, enligt Kant-Laplaces nebularhypotes, beror på dess position i solsystemet. Jordens massa ger en gravitation som är tillräckligt stor för att en atmosfär ska uppstå, vilket är förutsättningen för en jämn yttemperatur. Om jordens massa hade varit mindre skulle den tunnare atmosfären leda till enorma temperaturskillnader mellan ekvatorn och polerna varpå vatten bara skulle existera i form av is vid polerna som på planeten Mars.

Även avståndet mellan jorden och solen är lagom för att vatten ska kunna förekomma i flytande form. Om jorden skulle ligga längre bort från solen skulle den vara kallare och allt vatten skulle vara is. Om jorden låg närmare solen skulle dess högre yttemperatur förhindra isbildningen vid polerna eller orsaka att vatten bara existerade som ånga. I det förra fallet skulle oceanernas låga albedo göra att jorden skulle absorbera mer energi från solen. I båda fallen skulle växthuseffekten göra att jorden blev lika ogästvänlig som planeten Venus. Se även antropiska principen.

Det finns teoerier om att livet självt kan ha en påverkan som verkar upprätthållande på de förhållande som är förutsättningen för dess existens. Jordens yttemperatur förblir konstant i ett geologiskt perspektiv trots att flödet från solen varierar, vilket antyder att en dynamisk process styr jordens temperatur. Se vidare gaiateori.

Huvudartikel: Kategori:Vattnets former

Vattnets biologiska roll

Diag phase eau.png och temperatur för vatten. Notera att bilden ej är skalenlig; trippelpunkten uppnås vid 273,16 K : 611,66 Pa (0,01 °C : 0,006 atm). ]] Vatten har många ovanliga egenskaper som är nödvändiga för allt liv på jorden: det löser lätt andra ämnen och har hög ytspänning. Sötvatten har sin högsta densitet vid 4 °C – om det hettas upp eller nedkyls expanderar det. I sin egenskap av polär molekyl fyller den en viktig funktion i atmosfären genom att absorbera infraröd strålning, vilket är viktigt för växthuseffekten. Vatten har också ovanligt hög värmekapacitet vilket har stor betydelse för det globala klimatet. Som lösningsmedel gör vattnet att salt och socker lätt reagerar med andra ämnen vilket underlättar komplex metabolism. SaltInWaterSolutionLiquid.jpg | Hydrofoba ämnen, som till exempel oljor, passar inte alls ihop med vatten. Detta, tillsammans med vattnets ytspänning, utnyttjas i cellernas membran, som består av lipider och proteiner, för att styra kemiska processer. Vattnets ytspänning gör små vattendroppar stabila vilket är avgörande för växternas transpiration.

En enkel men ovanlig och för miljön viktig egenskap hos vatten är det i sin vanliga fasta aggregationsform is flyter ovanpå vatten i vätskeform. Eftersom vatten har sin högsta densitet vid 4 °C sjunker flytande vatten som kyls ned till dess temperatur når ned under 4 °C. Då gör vattenmolekylernas geometri att vattnet istället stiger. Effekten blir att isen lägger sig som ett lock ovanpå vattnet som därför kan hålla en konstant temperatur kring 4 °C – helt avgörande för livet på havsbotten.

Livet på jorden har utvecklats med och anpassat sig till vattnets egenskaper. Lika överraskande som vattnets egenskaper kan tyckas vara är livets förmåga att anpassa sig till de ibland mycket extrema miljöer som vattnet ger upphov till.

Vatten och människan

Eftersom vattnet kan uppta många olika ämnen, kan vattnet smaka och lukta på många olika sätt. Många av våra sinnen har kommit till just för att kunna avgöra när vatten lämpar sig som dricksvatten: Vi undviker det salta havsvattnet och det skämda vattnet i träsk och kärr.

Alla former av liv på jorden är beroende av vatten. Vatten har en viktig roll i kroppens metabolism. Stora mängder vatten går åt till matsmältningen. Vissa bakterier och växter kan dock inta anabiotiska tillstånd under mycket långa perioder då de helt torkar ut för att sedan leva upp igen när vatten åter finns att tillgå.

Människokroppen består till 72% av vatten. För att fungera ordentligt behöver människokroppen mellan en och sju liter vatten per dag, beroende på aktivitetsnivå, temperatur, fuktighet och flera andra faktorer, om den inte ska torka ut. Mycket av vattnet vi använder får vi i allmänhet genom maten. Vatten lämnar kroppen i form av urin och avföring samt som svett och som ånga i utandningsluften.

All inlagring av energi i musklerna lagras med vatten. 1 gram kolhydrat, eller glykogen, lagras med 2,7 gram vatten, som sedan frigörs då energin förbrukas.

Människan behöver vatten som inte innehåller för höga halter av salt eller andra föroreningar. Vanligt är att vatten innehåller skadliga kemikalier eller bakterier medan andra ämnen är acceptabla eller till och med önskvärda i vatten. Vatten som uppfyller dessa krav kallas dricksvatten. Tillgången på dricksvatten i vissa områden börjar på grund av världens växande befolkning att utgöra ett stort problem som kan lösas genom ökad produktion, bättre fördelning och genom minskat slöseri.

Vatten som strategisk och ekonomisk tillgång

Se Vattentillgångar för mer information om den globala tillgången på sötvatten.

Tillgången till vatten har börjat bli knapp i tätbefolkade områden och dess tillgänglighet i olika regioner är en angelägenhet för många regeringar och internationella organisationer. Tillsammans med energin från solen utgör vatten en del av nästan allt som sker på vår planet: klimatförändringar, fotosyntes, rost och celldelning. Tillgången till dricksvatten utgör ofta orsaken till konflikter och det har spekulerats i att den, snarare än tillgången till olja, kommer att bli orsaken till nästa världskrig.

Vatten utgör en strategisk resurs för många nationer och krig som sexdagarskriget i Mellanöstern har utkämpats över kontrollen över vattentillgångarna. Det spekuleras i att tillgången till vatten kan komma att orsaka större problem i framtiden i takt med att världens befolkning och vattenförorening ökar.

Enligt UNESCO:s utvecklingsrapport kring vattnet i världen (WWDR 2003) kommer vattentillgången per person att minska med omkring 30 % under de kommande 20 åren. 40 % av världens befolkning saknar idag tillgång till det vatten som behövs för att nå upp till en minimal hygiennivå. Mer än 2,2 miljoner människor dog under 2003 till följd av sjukdomar som orsakats av konsumsion av förorenat vatten eller torka. 2004 meddelade den brittiska välgörenhetsorganisationen WaterAid att ett barn i världen dör var femtonde sekund på grund av sjukdomar som beror på tillgången till vatten. I de flesta fall är de mycket lätta att förebygga.

Vatten i katastrofer

Vatten orsakar också många människors död, i flodvågor och översvämningar. Vattnets instabilitet och den stora mängd det finns, orsakar dessa katastrofer. Ofta orsakas de av en bakomliggande händelse såsom en orkan eller en jordbävning.

Vidare dör många genom drunkning, utan att det är en naturkatastrof. Det kan vara båt- och fartygshaverier, människor som faller överbord, eller under bad och simning.

Se t.ex. Tsunami, Översvämning, Kategori:Naturkatastrofer, Kategori:Sjöfart

Se även

Hydrologi | Kemiska föreningar | Drycker