About the connection between water and the climate crisis
"Thousands have lived without love, not one without water.”
The English writer W. H. Auden put it quite succinctly: “Water is the basis of our human life”. And we humans are not the only ones who depend on water; every living creature, every ecosystem and thus our entire planet are based on a functioning water cycle.
But what happens when this natural water cycle suddenly goes off the rails? This is exactly what is happening today in the context of climate change. On the one hand, water resources dangerously increase due to melting glaciers, rising sea levels and floodings. On the other hand, climate change is also causing water shortages leading to droughts, crop failures and drinking water shortages. Both phenomena pose existential threats to us and other living creatures. But the connection between water and our environment encompasses much more.
On July 28, 2010, the United Nations recognized the right to water as a human right [1]. But in fact, especially for many people in the global South, this right exists only on paper. This is because the global water shortage continues to increase due to the climate crisis, and this primarily affects countries of the Global South. Thus, in these countries a decrease in the quantity and quality of drinking water,which is triggered by extreme weather events such as periods of heat, heavy rain and storm surges as well as rising water temperatures, is already visible [2]. These developments destroy the local infrastructure, e.g. water pipes or wells, and further exacerbates the already existing shortage. Residents must therefore resort to water from rivers or lakes which are not clean and can therefore lead to infections [3]. In addition, we are experiencing a dramatic decline in wetlands. These include, for example, marshlands, bogs or even mangroves. Approximately 87% of the world's wetlands have been lost since 1700 and with them also unique ecosystems disappeared[4].
Another problem is the increasing water consumption. According to the United Nations Water Report 2020, global water consumption has increased sixfold in the last hundred years. Besides the population growth, especially the increasing demand per capita led to this result [5]. In particular, it is agriculture and industry that consume huge amounts of water. While about 70% of the total water consumption can be attributed to agriculture, industry accounts for about 20% of it [6].
It is obvious that industrialized countries not only exacerbate the climate crisis through high CO2 emissions, but , also affect the living conditions of people and ecosystems, in developing countries, due to their high water consumption and contribution to water pollution. Yet everyone is equally dependent on drinking water, and as we remember, also has a right to it.
So what to do? A first step is to make water consumption visible. While it certainly makes sense to shower five minutes less to save water in daily life, many people are not aware that they also use a lot of water every day through their consumption of food and consumer goods. Thus, on the one hand, there is a need for conscious consumption in private households, but on the other hand, there is also an urgent need for restructuring at the industrial level. Subsidizing water-saving goods, for example, would motivate consumers to adopt sustainable behavior. It is a problem that affects us all and that we can only solve together at all levels.
In addition to the well-known ecological footprint, which is often already dealt with by students in school, there is also a lesser known but equally important “water footprint”. The water footprint measures the so-called "virtual water", i.e. the amount of water needed to produce various goods and services. The production of one kilogram of beef, for example, requires about 15,000 liters of water. It quickly becomes clear that people consume far more water than what they apparently perceive. The water footprint can also provide information about how much water was consumed in a country in a given period. In Germany, for example, it amounts to 120,000 million m³ per year. [7]. With a population of 80 million people, the annual water consumption is therefore 1.5 million liters per person which corresponds to about 7500 bathtubs.
Imagine, for example, that in the future you could not only read the often incomprehensible ingredients of products in the supermarket, drugstore or clothing store, but also the water consumption associated with their production. Would we consume more consciously? For example, envision that companies were obliged to determine and publish their annual water footprint. Would they make some decisions more consciously in order to remain competitive?
But it is not only our use of freshwater that is anything but responsible; the oceans are also suffering from the arbitrary actions of humans. For example, it is assumed that about 80% of all plastic waste is located in the sea [8]. If you now think that you would never simply throw your garbage into the sea, you should know that 80% of the garbage in the sea originates from land [9]. Because plastic has such a long life span, it eventually finds its way into the sea via rivers or wind drifts. These quantities accumulate in certain places due to currents so that entire garbage carpets have been formed [10]. The macroscopic plastic particles are ingested by living creatures which then perish from a clogged stomach or are trapped in a plastic net [11]. When exposed to heat, UV radiation, and mechanical stress, the large plastic particles convert into microplastics. These particles are also taken up by marine organisms and cause problems especially for filter-feeding organisms [12,13]. The microplastics then reach higher organisms through the food chain. This ultimately includes humans in whose bodies microplastics have already been detected [14]. Although no negative effects on human health have yet been detected [15], studies show that mircoplastics cause health issues for other mammals [16]. But even if the health risks of microplastics to humans were proven, would we pay more attention to stop carelessly throwing away plastic? Or would we even stop driving cars altogether since the main cause of microplastic in Germany is tire abrasion [17]?
In addition to plastic, other chemicals can be found in water that are carelessly caused by humans. These include toxins such as pharmaceuticals [18] that are simply flushed down the toilet and can trigger a biochemical reaction in other living beings. When fertilizers find their way into the watermany nutrients enter as well - a process known as eutrophication. In this process, certain algae multiply to such an extent that they steal the light from other plants and animals. The subsequent decomposition of the algae by bacteria is additionally problematic, because the bacteria need so much oxygen that the remaining organisms no longer have enough oxygen available. As a result of this eutrophication, seagrass beds in the Baltic Sea, for example, can now only be found at a maximum depth of 6 meters rather than 30 meters as they used to be [19]. Noise pollution, for example from ship traffic, also disturbs vital functions of some marine mammals[20]. In addition, the immense increase in the carbon dioxide content in the atmosphere leads to increased absorption of CO2 in the water. As carbon dioxide reacts with water to form acidic carbonic acid, the pH of the ocean is altered. This is particularly problematic for calcifying organisms that often reside in coral reefs [21]. So, not only is the planet's temperature increasing due to the increase in carbon dioxide, but biodiversity is also decreasing significantly because of it. Considering these facts, one can only wonder: Why then cannot more money be spent on coal-fired alternatives? Not only should biodiversity be valuable to us in itself, coral reefs also contribute significantly to coastal protection which will become expensive if coral reefs eventually disappear completely.
Nevertheless, CO2 emissions are rising steadily. Recent projections by the World Meterological Organization (WMO) indicate that at our current CO2 emissions, we could reach the 1.5 degree mark as early as 2024. As a result, extreme weather events such as heavy rain or droughts will continue to increase.
The climate crisis therefore demands a rethink on many levels and demands possible solutions before it is too late. But rethinking consumption behaviours and societal structures brings questions with it, and that is okay. What can I change as a private individual? Where does my influence end? And how can I perhaps expand that influence after all? Awareness of the problem and a more sustainable design of one's own everyday life are certainly a good start. Buying less plastic packaging and fewer products with high water consumption in production, such as meat, as well as choosing more ecological products for our necessary consumption are already good approaches. But for individuals to change their actions, societal structures and laws must be reformed to enable climate-fair and sustainable behavior. And we must stand up for that. We must do everything in our power to achieve this climate-just world. Because in the end, there is one goal, one wish, one dream: to save our blue planet.
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Was hat Wasser eigentlich mit unserem Klima zu tun?
„Thousands have lived without love, not one without water”.
Der englische Schriftsteller W. H. Auden hat es mit seinem Zitat sehr gut auf den Punkt gebracht: Wasser ist die Grundlage unseres menschlichen Lebens. Und nicht allein wir Menschen sind auf Wasser angewiesen, jedes Lebewesen, jedes Ökosystem und somit unser gesamter Planet basieren auf einem funktionierenden Wasserkreislauf.
Doch was passiert, wenn dieser natürliche Wasserkreislauf auf einmal aus den Fugen gerät? Genau dieser Zustand tritt aktuell im Rahmen des Klimawandels auf. Auf der einen Seite gibt es eine gefährliche Zunahme von Wasservorkommen durch schmelzende Gletscher, steigende Meeresspiegel und Überschwemmungen. Auf der anderen Seite führt der Klimawandel aber auch zu Wasserknappheit, was zu Dürren, Ernteausfällen und Trinkwassernöten führt. Beide Phänomene stellen für uns und viele andere Lebewesen existentielle Bedrohungen dar. Doch der Zusammenhang von Wasser und unserer Umwelt umfasst noch viel mehr.
Am 28. Juli 2010 haben die Vereinten Nationen das Recht auf Wasser als Menschenrecht anerkannt [1]. Doch tatsächlich besteht dieses Recht, insbesondere für viele Menschen im globalen Süden, lediglich auf dem Papier. Denn durch die Klimakrise nimmt die weltweite Wasserknappheit weiter zu und dies vorrangig in Ländern des globalen Südens. So zeichnet sich in diesen Ländern jetzt schon eine Abnahme der Menge und Qualität des Trinkwassers, ausgelöst durch extreme Wetterereignisse wie Hitzeperioden, Starkregen und Sturmfluten sowie steigende Wassertemperaturen, ab [2]. Dadurch wird die in den Ländern des globalen Südens rare Infrastruktur, z.B. Wasserleitungen oder Brunnen, vor Ort zerstört und die bereits vorhandene Knappheit weiter verschärft. Bewohner*innen müssen deswegen auf Wasser aus Flüssen oder Seen ausweichen, die jedoch nicht sauber sind und somit zu Infektionen führen können [3]. Zudem erleben wir einen dramatischen Rückgang der Feuchtgebiete. Hierzu zählen beispielsweise Sumpflandschaften, Moore oder auch Mangroven. Ca. 87% der weltweiten Feuchtgebiete sind seit 1700 verloren gegangen und mit ihnen einzigartige Ökosysteme [4].
Ein weiteres Problem stellt der steigende Wasserverbrauch dar. Laut des Wasserberichtes der Vereinten Nationen 2020 hat sich der weltweite Wasserverbrauch in den letzten hundert Jahren versechsfacht. Neben dem Bevölkerungswachstum führte besonders der steigende Bedarf pro Kopf zu diesem Ergebnis [5]. Insbesondere sind es die Landwirtschaft und die Industrie, die riesige Wassermengen verbrauchen. Während ca. 70% des Gesamtwasserverbrauchs der Landwirtschaft zuzuordnen sind, macht die Industrie ca. 20% davon aus [6].
Es ist offensichtlich, dass Industriestaaten mit hohen Emissionen die Klimakrise verstärken, aber, durch hohem Wasserverbrauch und ihrem Beitrag zur Wasserverschmutzung, beeinflussen sie auch die Ökosysteme und Lebensbedingungen in Entwicklungsländern. Doch jeder Mensch ist gleichermaßen auf Trinkwasser angewiesen, und wir erinnern uns, hat auch ein Recht darauf.
Was also tun? Ein erster Schritt ist es, den Wasserverbrauch sichtbar zu machen. Während es sicher nicht schadet fünf Minuten kürzer zu duschen, um Wasser im täglichen Leben einzusparen, ist vielen Menschen nicht bewusst, dass sie auch durch ihren Konsum von Lebensmitteln und Konsumgütern jeden Tag sehr viel Wasser verbrauchen. So braucht es zum einen einen bewussten Konsum im privaten Haushalt, zum anderen aber auch dringend eine Umstrukturierung auf industrieller Ebene. Eine Subventionierung von wassersparenden Gütern würde Verbraucher*innen beispielsweise zu einem nachhaltigen Verhalten motivieren. Es ist nun einmal ein Problem, das uns alle betrifft und was wir nur gemeinsam auf allen Ebenen lösen können.
Neben dem bekannten ökologischen Fußabdruck, der oftmals bereits von Schüler*Innen in der Schule behandelt wird, existiert auch ein weniger bekannter, jedoch ebenso wichtiger Wasserfußabdruck, der ‘Waterfootprint’. Der Wasserfußabdruck misst das sogenannte „virtuelle Wasser“, also die Wassermenge, die zur Herstellung von verschiedenen Waren und Dienstleistungen benötigt wird. So zeigt er beispielsweise auf, dass die Produktion von einem Kilogramm Rindfleisch etwa 15.000 Liter Wasser benötigt. Schnell wird deutlich, Menschen konsumieren weitaus mehr Wasser als das, was sie augenscheinlich wahrnehmen. Der Wasserfußabdruck kann außerdem Auskunft darüber geben, wieviel Wasser in einem Land in einer bestimmten Periode verbraucht wurde. So beträgt er für Deutschland beispielsweise 120.000 Mio. m3 pro Jahr [7]. Bei einer Einwohnerzahl von 80 Mio. Menschen liegt der jährliche Wasserverbrauch also bei 1,5 Mio. Liter pro Person, was ca. 7500 Badewannen entspricht.
So stelle man sich einmal vor, man könne im Supermarkt, der Drogerie oder in einem Bekleidungsgeschäft zukünftig nicht nur die oftmals unverständlichen Inhaltsstoffe von Produkten lesen, sondern auch den Wasserverbrauch, der mit ihrer Produktion einhergeht. Würden wir bewusster konsumieren? So stelle man sich weiterhin vor, Unternehmen wären dazu verpflichtet ihren jährlichen Wasserfußabdruck zu ermitteln und veröffentlichen zu lassen. Würden sie manche Entscheidungen bewusster treffen, um im Vergleich zu anderen Unternehmen wettbewerbsfähig zu bleiben?
Aber nicht nur unser Umgang mit Süßwasser ist alles andere als verantwortungsvoll, auch die Meere leiden unter der Willkür der Menschen. So geht man davon aus, dass sich etwa 80% des gesamten Plastikmülls im Meer befinden [8]. Wer jetzt denkt, dass er doch nicht seinen Müll ins Meer wirft, dem sei gesagt, dass 80% des Mülls im Meer vom Festland aus kommen [9]. Da Plastik so lange Lebenszeiten hat, findet es irgendwann über Flüsse oder Windverwehungen seinen Weg ins Meer. Diese Mengen sammeln sich durch Strömungen an bestimmten Orten, sodass sich sogar schon ganze Müllteppiche gebildet haben [10]. Die makroskopischen Plastikpartikel werden von Lebewesen aufgenommen, die dann an einem verstopften Magen oder in einem Plastiknetzen gefangen verenden [11]. Bei Hitze, UV-Strahlung und mechanischen Belastungen entsteht aus den großen Plastikpartikeln Mikroplastik. Dieses wird auch von Meeresorganismen aufgenommen und sorgt v.a. bei filtrierenden Organismen für Probleme [12,13]. U.a. durch die Nahrungskette gelangt das Mikroplastik dann zusätzlich in höhere Organismen. Dazu gehört letztendlich auch der Mensch, in dessen Körper bereits Mikroplastik nachgewiesen wurde [14]. Zwar wurden noch keine negativen Effekte auf die menschliche Gesundheit festgestellt [15], dafür aber bei anderen Säugetieren [16]. Doch würden wir selbst bei nachgewiesenen gesundheitlichen Risiken von Mikroplastik auf Menschen stärker darauf achten, Plastik nicht mehr achtlos wegzuwerfen? Oder würden wir gar kein Auto mehr fahren, da die Hauptursache des Mikroplastiks in Deutschland der Reifenabrieb ist [17]?
Neben dem Plastik lassen sich auch andere Chemikalien im Wasser finden, die vom Menschen unachtsam verursacht werden. Dazu gehören Toxine wie Medikamente [18], die einfach in die Toilette gespült werden und eine biochemische Reaktion in Lebewesen auslösen können. Wenn Düngemittel ihren Weg in Gewässer finden, führt dies dazu, dass viele Nährstoffen ins Wasser gelangen - eine sogenannte Eutrophierung. Dabei vermehren sich bestimmte Algen so stark, dass sie anderen Pflanzen und Tieren das Licht stehlen. Die anschließende Zersetzung der Algen durch Bakterien ist zusätzlich problematisch, da die Bakterien nämlich so viel Sauerstoff benötigen, dass den restlichen Organismen nicht mehr genügend Sauerstoff zur Verfügung steht. Durch diese Eutrophierung sind beispielsweise die Seegraswiesen in der Ostsee nur noch maximal in 6 Metern Tiefe zu finden und nicht wie früher auch in 30 Metern [19]. Auch Lärmbelästigungen, beispielsweise durch Schiffsverkehr, stören lebenswichtige Funktionen von manchen Meeressäugern [20]. Außerdem kommt es durch den immensen Anstieg des Kohlenstoffdioxidgehalts in der Atmosphäre zur verstärkten Aufnahme von CO2 im Wasser. Da Kohlenstoffdioxid mit Wasser zu saurer Kohlensäure reagiert, wird der pH-Wert des Meeres verändert. Dies ist besonders problematisch für kalkbildende Organismen, die sich oft in Korallenriffen aufhalten [21]. Durch den Anstieg an Kohlenstoffdioxid steigt also nicht nur die Temperatur des Planeten, sondern die Artenvielfalt geht auch erheblich zurück. Wenn man diese Fakten beachtet kann man sich nur wundern: Warum kann man dann nicht mehr Geld für Alternativen der Kohleverfeuerung ausgeben? Korallenriffe sollten nicht nur geschützt werden, weil sie eine wertvolle Artenvielfalt beherbergen, sie tragen auch erheblich zum Küstenschutz bei, der deutlich teurer wird, wenn Korallenriffe irgendwann komplett verschwinden.
Trotzdem steigen die CO2-Emissionen stetig. Neueste Prognosen der World Meterological Organization (WMO) ergeben, dass wir bei unseren aktuellen CO2-Emissionen die 1,5 Grad-Marke bereits 2024 erreicht haben könnten. In Folge dessen werden Extremwetterereignisse wie Starkregen oder Dürren weiter zunehmen.
Die Klimakrise fordert daher ein Umdenken auf vielen Ebenen, sie fordert Lösungsmöglichkeiten und das bevor es zu spät ist. Doch jedes Umdenken bringt Fragen mit sich und das ist okay. Was sind die großen Stellschrauben, an denen ich als Privatperson drehen kann? Wo endet mein möglicher Einfluss? Und wie kann ich diesen Einfluss vielleicht doch erweitern? Ein Bewusstmachen des Problems und eine nachhaltigere Gestaltung des eigenen Alltages sind da sicher ein guter Anfang. Weniger Plastikverpackungen und weniger Produkte mit hohem Wasserverbrauch in der Produktion, wie zum Beispiel Fleisch, zu kaufen sowie den notwendigen Konsum vermehrt durch ökologische Produkte zu decken sind schon einmal gute Ansätze. Doch damit die Privatpersonen ihr Handeln ändern können, müssen Gesellschaftsstrukturen und Gesetze reformiert werden, um eine klimagerechtes und nachhaltiges Verhalten zu fördern. Für diese klimagerechte Welt müssen wir uns mit allen Kräften einsetzen. Denn am Ende steht ein Ziel, ein Wunsch, ein Traum: Unseren blauen Planeten zu retten.
Bibliography
[1] UN-Menschenrechtsabkommen, Recht auf sauberes Wasser, https://www.menschenrechtsabkommen.de/recht-auf-sauberes-wasser-1122/ (Zugriff am 13.03.2021).
[2] UN Weltwasserbericht, 2020, https://www.unesco.de/sites/default/files/2020-03/UN-Weltwasserbericht2020-web.pdf (Zugriff am 13.03.2021).
[3] Unicef, 2020, https://www.unicef.de/informieren/aktuelles/blog/weltwassertag-2020-zehn-fakten-ueber-wasser/172968
[4] Ramsar Convention on Wetlands, The global wetland outlook, https://www.global-wetland-outlook.ramsar.org (Zugriff am 13.03.2021).
[5] UN Weltwasserbericht 2020, https://www.unesco.de/sites/default/files/2020-03/UN-Weltwasserbericht2020-web.pdf (Zugriff am 13.03.2021).
[6] bpb, 2017, Wasser,https://www.bpb.de/nachschlagen/zahlen-und-fakten/globalisierung/52730/wasserverbrauch (Zugriff am 13.03.2021).
[7] Water footprint network, https://waterfootprint.org/en/water-footprint/what-is-water-footprint/ (Zugriff am 13.03.2021).
[8] UNEP, 2009. Marine Litter: A Global Challenge.Nairobi: UNEP. 232 pp., https://wedocs.unep.org/bitstream/handle/20.500.11822/7787/-Marine%20Litter_%20A%20Global%20Challenge%20%282009%29-2009845.pdf?sequence=3&%3BisAllowed= (Zugriff am 13.03.2021).
[9] Greenpeace, Plastic Debris in the World’s Oceans. 44pp., https://wayback.archive-it.org/9650/20200507043803/http://p3-raw.greenpeace.org/international/Global/international/planet-2/report/2007/8/plastic_ocean_report.pdf (Zugriff am 13.03.2021).
[10] Ariane Kujau/ RESET-Redaktion, 2013. Plastic Ocean - Plastikinseln im Meer. letzte Aktualisierung: Sarah-Indra Jungblut, 2019, https://reset.org/wissen/plastic-ocean-plastikinseln-im-meer (Zugriff am 13.03.2021).
[11] Naturschutzbund Deutschland (NABU) e.V., 2012, “Müllkippe Meer,” https://www.nabu.de/natur-und-landschaft/meere/muellkippe-meer/index.html (Zugriff am 13.03.2021).
[12] D. K. A. Barnes, F. Galgani, R. C. Thompson, and M. Barlaz, “Accumulation and fragmentation of plastic debris in global environments,” Philos. Trans. R. Soc. B Biol. Sci., vol. 364, no. 1526, pp. 1985–1998, 2009.
[13] S. Rist, “Auswirkungen von Mikroplastik auf die Grünlippmuschel Perna viridis,” pp. 1–108, 2016.
[14] ZEIT ONLINE, 2018, “Forscher finden erstmals Mikroplastik in Stuhlproben von Menschen,” https://www.zeit.de/wissen/2018-10/plastikmuell-mikroplastik-stuhlproben-menschen (Zugriff am 13.03.2021).
[15] M. Wagner and S. Lambert, Freshwater Microplastics: Emerging Environmental Contaminants? Springer, 2017.
[16] D. M. Brown, M. R. Wilson, W. MacNee, V. Stone, and K. Donaldson, “Size-dependent proinflammatory effects of ultrafine polystyrene particles: A role for surface area and oxidative stress in the enhanced activity of ultrafines,” Toxicol. Appl. Pharmacol., vol. 175, no. 3, pp. 191–199, 2001.
[17] Bertling, Juergen & Hamann, Leandra & Bertling, Ralf. (2018). Kunststoffe in der Umwelt: Mikro- und Makroplastik. 10.24406/UMSICHT-N-497117.
[18] Pereira, C. D. S., Maranho, L. A., Cortez, F. S., Pusceddu, F. H., Santos, A. R., Ribeiro, D. A., ... & Guimarães, L. L. (2016). Occurrence of pharmaceuticals and cocaine in a Brazilian coastal zone. Science of the Total Environment, 548, 148-154.
[19] BUND-Meeresschutzbüro, 2017, Weitsicht für unsere Meere, https://www.bund.net/fileadmin/user_upload_bund/publikationen/meere/eutrophierung-broschuere.pdf (Zugriff am 13.03.2021).
[20] Erbe C., Dunlop R., Dolman S. (2018) Effects of Noise on Marine Mammals. In: Slabbekoorn H., Dooling R., Popper A., Fay R. (eds) Effects of Anthropogenic Noise on Animals. Springer Handbook of Auditory Research, vol 66. Springer, New York, NY. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-8574-6_10
[21] Bundesregierung, 2017, Ozeanversauerung - Problem für die Meere, https://www.bundesregierung.de/breg-de/aktuelles/ozeanversauerung-problem-fuer-die-meere-428932 (Zugriff am 13.03.2021).
