Uden vand ville alt være af en anden verden

Vand er den mest naturlige og essentielle af alle substanser. Det er forudsætningen for de tidligste livskim på kloden, hovedbestanddelen i alle organismer siden hen, fosterets varme vugge i mors liv. 

Vand har altid spillet en rolle i religiøse forestillinger, som helbredende og helligt – og som dødbringende syndfloder. Sammen med jord, luft og ild udgør vand antikkens såkaldte fire elementer. Senere kom man dybere ind i materien og fik afdækket, at ”elementerne” består af atomer, og at der forekommer omkring 85 af dem i naturen – grundstoffer kaldet. Og det blev påvist, at vand er en kemisk forbindelse mellem to lette grundstoffer: brint (H = hydrogen) og ilt (O = oxygen) i forholdet 2:1. 

Vands velkendte kemiske formel H2O er simpel nok, men substansens fysiske egenskaber er både forbløffende og overraskende komplicerede. H2O- molekylet har form som et rundt hoved af oxygen med to skråtstillede hydrogen-ører. Udadtil er molekylet elektrisk neutralt, men indadtil er fordelingen af ladning skæv – med mere negativ ladning omkring den positive oxygenkerne og tilsvarende mindre omkring de to positive hydrogenkerner. Molekylet danner en såkaldt dipol, med en plus- og en minuspol; det er den fysiske hemmelighed bag vands mange livgivende egenskaber. 

Vandmolekylernes dipoler hægter nemlig til hinanden, plus mod minus, i et tæt netværk af såkaldte hydrogenbindinger, på kryds og tværs, hvad der giver stor sammenhængskraft. Det er grunden til, at vand på trods af sin lave molekylvægt er flydende ved normale temperaturer - først ved 100o C overkommer energien af molekylernes termiske bevægelser hydrogenbindingernes lænker: vandet fordamper. 

Af samme grund har vand en usædvanlig høj varmefylde, der gør vand til en temperaturbuffer og effektiv transportør i havstrømmenes fjernevarmeledninger. Og så kan vand opløse et væld af forskellige stoffer som f.eks. proteiner, kulhydrater og salte - en afgørende forudsætning for livets biokemiske maskineri. 

Det rene vand er nærmest en tryllesubstans, i frapperende modsætning til vands kemisk analoge forbindelse H2S, svovlbrinte, hvor ilt er erstattet med svovl, naboen i deres fælles kemiske hovedgruppe. Svovlatomet trækker ikke skævt i molekylets ladningsfordeling, og uden hydrogenbindinger imellem molekylerne må svovlbrinte friste tilværelsen som en uhellig, giftig, brændbar og yderst ildelugtende gasart, noget nær den diametrale kontrast til vand. 

Når temperaturen falder og nærmer sig frysepunktet, har vand nye magiske trumfer i ærmet, atter til fordel for livet. Vand trækker sig sammen ved afkøling, som alle andre stoffer, men kun indtil 4oC. Så vender det, højst usædvanligt, det begynder at udvide sig, til og med frysepunktet 0oC. Her låser vandmolekylerne sig fast i komplicerede hydrogenbundne gitterværker, domineret af sekskantede strukturer, is, kort og godt – og med en tæthed omkring 10% mindre end vands, i unik kontrast til andre stoffer, hvor den faste form er mere tætpakket og dermed tungere end den flydende. 

Is flyder på vandet, når det bliver koldt - hvad den myldrende mangfoldighed af liv under vandet, ferskt som salt, er ulig meget bedre tjent med, end hvis is hobede sig op fra bunden. Den flydende havis og sne omkring polerne, klodens hvide kalotter, reflekterer sollyset som en livsvigtig post i klodens totale energiregnskab. Isbjørne i nord og pingviner i syd ville være ilde stedt uden drivis, sæler, de store hvaler og en mængde fugle med. 

Og tænk – havde vand ikke haft alle sine unikke fysiske egenskaber, ville der så heller ikke have været nogen til hverken at skrive eller læse denne tekst. Alt ville være af en anden verden.