Alt det mærkelige du ikke vidste om vand

Vand kan virke så enkelt, men sådan er det ikke. Vand har mange specielle og livgivende egenskaber. En af dem oplever du ved at tage en svømmetur her i sommer og dykke og åbne øjnene.

Luk øjnene op

Du kan jo se under vand, og det er egentlig ret underligt. For næsten ingen andre typer stråling end synligt lys trænger ind i vand. Denne egenskab ved vand var afgørende for det første liv, der levede i havet for næsten fire milliarder år siden. Ultraviolet stråling ville fx have ødelagt livsvigtige molekyler som DNA og proteiner. Vandet beskyttede altså de første organismer, der udviklede sig i havet, mod skadelig stråling.

Fordi lyset kunne trænge igennem vand opstod fotosyntesen. Sollys strålede ned på de første mikroorganismer, så de lærte at bruge lyset som energikilde. I dag stammer næsten al den mad, vi spiser, fra solenergi, som er opfanget igennem fotosyntesen. Det samme gælder mad til de fleste dyr. Fossile brændstoffer er også solenergi, fanget med fotosyntese for millioner af år siden.

Inkluderende vand

Hver gang du kommer sukker i te eller kaffe, udnytter du en anden livgivende egenskab ved vand. For vand har en enorm evne til at omslutte andre molekyler og lade dem bevæge og udfolde sig. Denne egenskab skyldes tiltrækkende elektriske kræfter mellem molekylerne. Samtidig frastøder vand fedtmolekyler, som er elektrisk neutrale. Derfor kunne bobler af fedt danne en beskyttende hinde rundt de første livgivende, kemiske reaktioner. Sådan blev livets grundlæggende enhed, cellen, til.

I dag er alt, der lever på jorden, lavet af en eller flere celler. Inden i alle celler er der utallige molekyler, som ikke kan fungere uden at være i vand. Det samme gælder vigtige molekyler og celler, som bliver transporteret via blod og lymfe i vores krop.

Stærke tiltrækningskræfter

At vandmolekyler også er tiltrukket af hinanden, ved alle, der har oplevet vandlækage. Når først en lille smule vand tænger ind et sted, så følger der mere vand efter. På samme måde trækker også livgivende vand med vigtige næringsstoffer ind i smalle rør i planter. Rekorden har Redwood-træerne, hvor vandet stiger mere end 100 meter op over jorden.

Heldigvis findes der løsninger på vandskader. Ved at lufte og vifte hjælper man vandet med at forsvinde som gasmolekyler. Da udnytter vi en anden egenskab ved vand. Det kan fordampe. Således er fordampning også vigtigt for at regulere temperaturen hos dyr og planter. Vi bliver nedkølet, når vand damper fra kroppen. Det kender vi alle efter et bad eller et brusebad.

Vi har brug for klimagasser

Forvandling af vand fra væske til gas sker alle steder, hvor der er vand på jorden, og denne vanddamp i luften er uhyre vigtig af to årsager. For det første er vanddamp en klimagas, som slipper igennem stråling fra solen, så jorden opvarmes. Samtidig virker den ligesom væggene i et drivhus og hindrer varmestråling fra jorden i at forsvinde ud i verdensrummet. Uden sådanne klimagasser ville temperaturen på jorden have været meget lavere end den er.

Vanddampen i luften er også afgørende for at vi stadig får ny tilførsel af ferskvand. Små støvkorn får vandmolekyler til at samle sig i dråber, som falder ned som regn eller sne, når de bliver store nok.

Beskyttende iskappe

Hvis du har haft fornøjelsen af at løbe på skøjter på spejlblank is, så har du endnu en livgivende egenskab ved vand under fødderne. For hvorfor lægger isen sig ovenpå vandet? For de fleste væsker er det omvendt. Som fast stof har de større tæthed end væskeformen og synker til bunds. Men sådan er det ikke med vand. Vand udvider sig, når det fryser til is, så tætheden bliver mindre. Derfor flyder is ovenpå vandet.

Flere gange i jordens historie har der været lange kuldeperioder, hvor jorden har været dækket af is i millioner af år. Men livet døde ikke fuldstændig ud i disse perioder, fordi isen lagde sig på havets overflade som en beskyttende kappe. Sådan er er det stadigvæk, når søer og havområder fryser til om vinteren.

At vand i det hele taget findes som fast stof, altså sne og is, her på jorden, er ganske mærkeligt, for små molekyler som vand fordamper som oftest meget nemt. Men igen er det de elektriske tiltrækningskræfter mellem vandmolekylerne, der er forklaringen.

Flydende vand

Vand i væskeform opfører sig også specielt. Det tager nemlig mindst plads, når temperaturen er 4 oC. Derfor holder  vandet på bunden af dybe søer som regel 4 °C, også om vinteren, når søen er dækket af is.

Om foråret og om efteråret har det meste af vandet i en sø samme temperatur fra top til bund. Da alt vand da har samme tæthed kan det nemt ”røres rundt”. Omrøringen fordeler næringsstoffer fra bunden og oxygen fra overfladen jævnt rundt i vandet og er livsvigtigt for de organismer, der lever der.

Der, hvor vi lever

Arkæologiske fund viser, at vi mennesker i store dele af vores udvikling har levet i nærheden af floder eller hav, og vand er vigtig i mange religioner. Muslimer renser sig med vand, før de beder. Kristne døbes i vand. Og i gamle naturreligioner fandtes der ofte en vand- eller havgud. I dag valfarter både religiøse og sekulære til SPA for at føle velvære og få ny energi ved mødet med vand.

Vandet er stadigvæk en grundpille i et velfungerende samfund, og kvaliteten af det vand, vi drikker, skal altid være i fokus. Vi må aldrig glemme, at alt, der lever, har behov for vand. Det gælder også mikroorganismer, som hurtigt kan formere sig, hvis de får gode levevilkår i vort drikkevand. Derfor kan vi ikke tage godt drikkevand som en selvfølge, men skal hele tiden værne om vandet og vandkvaliteten.

Leg med vand

I Forskerfabrikken indvier vi børn i vandets mysterier. Vi studerer vandmolekylet og hvorfor det er polart. Vi  undersøger, hvor afgørende vand er for alt liv, når vi forsøger at vække en mystisk organisme til live, og vi leger med vandets underlige egenskaber.

Vil du selv lave forsøg med vand? Dryp vanddråber på en mønt til den er helt dækket af vand. Dryp så endnu flere vanddråber på. Vandmolekylerne klæber til hinanden og løber ikke væk, før de render ud over kanten. Se på det fra siden. Det er næsten magisk, som et krystal.

Vand på mynt

Hanne S. Finstad, Dr. philos. og grundlægger af Forskerfabrikken

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *