Merkwürdige Dinge, die Sie über Wasser bisher noch nicht wussten

Wasser mag vielleicht einfach aussehen, aber das ist es bei weitem nicht. Wasser hat viele besondere und lebensspendende Eigenschaften. Eine davon erlebt man, wenn man im Sommer schwimmt, unter Wasser taucht und die Augen öffnet.

Schließen Sie ihre Augen.

Wir können unter Wasser sehen, und das ist eigentlich ziemlich merkwürdig. Denn außer dem wahrnehmbaren Licht dringt nahezu keine andere Art von Strahlung ins Wasser ein. Diese Eigenschaft des Wassers war für die ersten Lebewesen im Meer vor fast vier Milliarden Jahren ganz entscheidend. Ultraviolettes Licht hätte beispielsweise lebenswichtige Moleküle wie die DNA und Proteine zerstört. Wasser schützte also die ersten Organismen, die sich im Meer entwickelten, vor schädlicher Strahlung.

Da Licht in das Wasser eindringen konnte, wurde auch Photosynthese möglich. Das Sonnenlicht fiel auf die ersten Mikroorganismen, und so konnten sie lernen, dieses Licht als Energiequelle zu nutzen. Heute stammt nahezu unsere gesamte Nahrung aus Sonnenenergie, die über die Photosynthese eingefangen wurde. Dasselbe gilt auch für die Nahrung der ersten Tiere. Fossile Brennstoffe sind im Grunde auch Sonnenenergie, die vor Millionen von Jahren mittels Photosynthese eingefangen wurde.

Wasser kann Dinge in sich aufnehmen

Jedes Mal, wenn man Zucker in seinem Kaffee einrührt, nutzt man eine weitere lebensspendende Eigenschaft des Wassers. Wasser hat eine enorme Fähigkeit, andere Moleküle zu umschließen. Es lässt ihnen trotzdem die Möglichkeit, sich zu bewegen und sich zu entfalten. Diese Eigenschaft beruht auf anziehenden elektrischen Kräften zwischen den Molekülen. Gleichzeitig stößt Wasser elektrisch neutrale Fettmoleküle ab. Daher konnten Fettblasen eine schützende Membran um die ersten lebensspendenden chemischen Reaktionen bilden. So entstanden Zellen, die Grundeinheiten des Lebens.

Heute besteht alles, das auf der Erde lebt, aus einer oder mehreren Zellen. In allen Zellen gibt es unzählige Moleküle, die ohne Wasser nicht funktionieren können. Gleiches gilt für wichtige Moleküle und Zellen, die in unserem Körper über Blut und das Lymphgefäße transportiert werden.

Starke Anziehungskräfte

Wassermoleküle ziehen sich auch gegenseitig an. Jeder, der schon einmal ein Wasserleck gesehen hat, weiß das. Sobald irgendwo ein wenig Wasser eindringt, folgt mehr Wasser nach. Auf dieselbe Weise fließt lebensspendendes Wasser mit wichtigen Nährstoffen in enge Kapillaren von Pflanzen. Den Rekord halten hier die Redwood-Bäume, in denen das Wasser mehr als 100 Meter über den Boden aufsteigt.

Zum Glück gibt es Abhilfe bei Wasserschäden. Belüftung und Ventilatoren helfen dem Wasser, als Gasmoleküle wieder zu verschwinden. Hier nutzen wir eine weitere Eigenschaft des Wassers. Es kann verdampfen. Eine solche Verdunstung ist auch wichtig für die Regulierung der Temperatur bei Tieren und Pflanzen. Wir werden gekühlt, indem Wasser aus dem Körper verdampft. Jeder spürt das, wenn man aus dem Bad oder aus der Dusche steigt.

Wir brauchen Treibhausgase

Der Übergang des Wassers vom flüssigen in den gasförmigen Zustand findet überall dort statt, wo sich Wasser auf der Erde befindet, und dieser Wasserdampf in der Luft ist aus zwei Gründen äußerst wichtig. Erstens ist Wasserdampf ein Treibhausgas, das die Sonnenstrahlung durchlässt, um die Erde zu erwärmen. Gleichzeitig wirkt es wie die Wände eines Gewächshauses und verhindert, dass Wärmestrahlung von der Erde in den Weltraum entschwindet. Ohne solche Treibhausgase wäre die Temperatur der Erde viel niedriger als sie es tatsächlich ist.

Der Wasserdampf in der Luft ist für uns von entscheidender Bedeutung. Wir haben dadurch immer wieder frisches Wasser zur Verfügung. Kleine Staubkörner bewirken, dass sich Wassermoleküle in Tröpfchen ansammeln, die als Regen oder Schnee fallen, wenn sie groß genug geworden sind.

Schützende Eisdecke

Wenn Sie das Vergnügen hatten, auf spiegelblankem Eis zu laufen, so hatten Sie eine weitere lebensspendende Eigenschaft von Wasser unter ihren Füßen. Warum bildet sich Eis an der Oberfläche? Bei den meisten Flüssigkeiten ist es genau umgekehrt. Als Feststoff haben sie eine höhere Dichte als in flüssiger Form, und daher sinken sie zu Boden. Bei Wasser ist das aber nicht der Fall. Wasser dehnt sich aus, wenn es zu Eis gefriert, so dass seine Dichte abnimmt. Das ist der Grund, warum es auf dem Wasser schwimmt.

Mehrmals in der Erdgeschichte gab es lange Kälteperioden, in denen die Erde für Millionen von Jahren mit Eis bedeckt war. Das Leben starb jedoch in diesen Zeiten nicht vollständig aus, da sich das Eis wie ein Schutzmantel über die Meeresoberfläche legte. Wenn Seen und Ozeane im Winter zufrieren, ist das immer noch so.

Die Tatsache, dass Wasser auf der Erde überhaupt als Feststoff existiert, dass heißt in Form von Schnee und Eis, ist ziemlich seltsam, denn kleine Moleküle wie Wasser verdunsten sehr leicht. Aber auch hier sind die elektrischen Anziehungskräfte zwischen den Wassermolekülen die Erklärung.

Schwimmendes Wasser

Flüssiges Wasser verhält sich ebenfalls merkwürdig. Bei einer Temperatur von 4°C nimmt es nämlich am wenigsten Platz für sich in Anspruch. Daher bleibt Wasser im Winter in der Regel auch am Grund tiefer Seen 4°C warm, während der See selbst mit Eis bedeckt ist.

Im Frühjahr und Herbst hat der Großteil des Wassers in einem See von oben bis unten die gleiche Temperatur. Da das gesamte Wasser dann die gleiche Dichte hat, kann es leicht „umgerührt“ werden. Diese Durchmischung verteilt Nährstoffe vom Boden und Sauerstoff von der Oberfläche gleichmäßig im Wasser und ist somit für die dort lebenden Organismen verfügbar.

Wo wir leben

Archäologische Funde zeigen, dass wir Menschen in weiten Teilen unserer Entwicklung in der Nähe von Flüssen oder Meeren gelebt haben und dass Wasser in vielen Religionen wichtig ist. Muslime etwa reinigen sich vor ihrem Gebet mit Wasser. Christen werden mit Wasser getauft. Und in alten Naturreligionen gab es oft einen Gott des Wassers oder des Meeres. Heute pilgern sowohl religiöse als auch nicht religiöse Menschen zu Kurorten, um sich im Wasser wohl zu fühlen und neue Energie zu tanken.

Wasser ist immer noch eine tragende Säule für eine gut funktionierende Gesellschaft, und die Qualität des Wassers, das wir trinken, muss immer im Mittelpunkt stehen. Alles, was lebt, benötigt Wasser. Das dürfen wir nie vergessen. Dies gilt auch für Mikroorganismen, die sich bei guten Lebensbedingungen in unserem Trinkwasser schnell vermehren können. Deshalb können wir gutes Trinkwasser nicht als selbstverständlich ansehen, sondern müssen das Wasser und die Wasserqualität ständig schützen.

Mit Wasser spielen

In der Forschungsfabrik weihen wir Kinder in die Geheimnisse des Wassers ein. Wir untersuchen Wassermoleküle und erfahren, warum sie polar sind. Wir erforschen, wie essentiell Wasser für alles Leben ist, während wir versuchen, einen mysteriösen Organismus zum Leben zu erwecken und mit den seltsamen Eigenschaften des Wasser zu spielen.

Wollen Sie selbst mit Wasser einen Versuch machen? Lassen Sie Wassertropfen auf eine Münze fallen, bis sie vollständig mit Wasser bedeckt ist. Danach lassen Sie noch einige Wassertropfen darauf fallen. Die Wassermoleküle haften zusammen und fließen nicht weg, bis sie über den Rand hinausragen. Schauen Sie sich das nun von der Seite an. Es sieht nahezu magische aus. Wie ein Kristall.

Hanne S. Finstad, Dr. phil. und Gründerin der Forskerfabrikken

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