WATER IS WAT ER IS

“Water is de meest bijzondere substantie. Vrijwel al haar eigenschappen zijn abnormaal, waardoor het leven het als bouwmateriaal voor zijn machines kon gebruiken. Het leven is water dat danst op de melodie van vaste stoffen."

- Albert Szent-Gyorgyi

Waterdragers in beweging - over de 4de soort eigenschappen van water
Water wordt in de moderne maatschappij, maar ook ver daarvoor, vooral bestudeerd vanuit wat we de eerste 3 eigenschappen van water noemen. Dat zijn de fysische eigenschappen, zoals elektrische geleiding, kleur, doorzicht en temperatuur. Daarnaast de chemische eigenschappen, die vooral bepaald worden door stoffen die in het water aanwezig zijn. En ten derde de biologische eigenschappen van aanwezige bacteriën, algen, watervlooien, macrofauna, planten en vissen. Rond die eigenschappen is al een indrukwekkende hoeveelheid onderzoek verricht. En ondanks dat we daardoor weten dat de eigenschappen van water soms bijzonder zijn, weten we vooral nog heel veel niét van deze substantie die essentieel is voor het leven op aarde.

Van alle bekende vloeistoffen, schreef scheikundige Felix Franks, ‘is water waarschijnlijk het meest bestudeerd en minst doorgrond’. Er is een uitstekende vloeistoftheorie die verrassend goed kan verklaren hoe vloeistoffen zich zullen gedragen. Maar als je water wil begrijpen is die theorie maar heel beperkt bruikbaar. Elke keer als je een ijsblokje in een drankje laat vallen, is het vreemde van water zichtbaar. Je ziet een vaste substantie die drijft op zijn vloeibare vorm. Wanneer andere vloeistoffen afkoelen en een vaste vorm aannemen, krimpen deze. Ijs doet dat niet, het drijft omdat het iets vreemd doet wanneer het bevriest. Het zet uit. Aan de basis van deze eigenschap ligt het polaire karakter van watermoleculen dat toelaat dat waterstofbruggen gevormd kunnen worden en toelaten dat uitgestrekte driedimensionale netwerken van water zich vormen. Deze netwerken zijn niet statisch eerder is het zo dat de verbindingen tussen hen steeds in een triljoenste van een seconde worden verbroken en opnieuw ontstaan.

Deze zwakke verbindingen en hun vermogen om snel te ontstaan en weer los te raken i. liggen aan de basis van veel belangrijke biologische processen die zich binnen cellen afspelen, ii. verklaren waarom water vloeibaar is bij de temperatuur en druk die op aarde heerst, iii. maar evenzeer waarom ijs een lagere dichtheid heeft dan water. Een andere anomalie van water is bv. het Mpemba-effect. Het verschijnsel dat warm water in bepaalde omstandigheden sneller bevriest dan koud water. Tot op vandaag is er nog geen definitief antwoord op de vraag wat de oorzaak is van het Mpemba-effect. Tot op heden is een lijst van meer dan 70 anomalieën van water geïdentificeerd.

Hoe meer onderzoek we naar water doen, hoe vreemder het wordt en hoe meer vragen het bij ons oproept: “Zit er informatie verborgen in deze intrinsieke eigenschappen van water of kunnen we informatie toevoegen aan water”. Het regulier waterbeheer richt haar aandacht nog in zeer sterke mate op de normering van de eerste 3 eigenschappen van water. Er gaat voorlopig slechtst in beperkte mate aandacht naar de intrinsieke eigenschappen van water, wat we hier de 4de eigenschap noemen.

De laatste jaren zien we echter een ontwikkeling dat er steeds meer belangstelling komt voor de meer bijzondere eigenschappen van water. Niet in de laatste plaats omdat we zien dat voor de uitdagingen waar we voor staan als het om onze watersystemen gaat, de reguliere kennis en methodes niet meer toereikend blijken.

We zetten dit project op als een plug-in op het onderzoek naar rioolwater als ‘spiegel’ voor de COVID-crisis. We verbreden de ‘metingen’ in het project vanuit een een verdieping van de reflectie over de 4e eigenschap van water. We verbinden de reflectie waar mogelijk met concrete sporen die invulling kunnen geven aan de integratie van de 4 eigenschappen van water, en de ontwikkeling van een meer holistische kijk op water. Kunnen we natuurlijke waterstromen nabootsen om rioolwater of opgeslagen water voor irrigatie weer vitaal te maken? Kunnen we water ook ‘informatie’ meegeven, of er enkel informatie aan onttrekken?

Zo willen we via de plug-in een ‘flow’ creëren: Hoe en waar en bij wie kunnen we de kennis die er is vinden en duiden? Wat kunnen we er mee? Ofwel: kunnen we de belangrijkste en bijzondere eigenschappen van water in beeld brengen en onderzoeken hoe deze ingezet kunnen worden in diverse velden waar water actief en essentieel is?