Hvordan kommer sur regn ind i vandcyklussen?

I det 19. århundrede bemærkede Robert Angus Smith, at i modsætning til kystområderne i England havde regn, der faldt over industriområder, høje surhedsgrader. I løbet af 1950'erne opdagede norske biologer alarmerende tilbagegang i fiskepopulationer i søerne i det sydlige Norge og spores problemet til meget sur regn. Lignende fund forekom i Canada i løbet af 1960'erne.

PH-skalaen varierer fra nul, som er meget surt, til 14,0, hvilket er basisk og slet ikke har nogen surhed. Det meste overfladevand har en pH-værdi på 7,0 og er neutral. Normal regn har en pH-værdi mellem 5,0 og 5,5 og er mildt sur. Når regn kombineres med nitrogenoxider eller svovldioxid, bliver normal regn meget surere og kan har en pH-værdi på omkring 4,0. I pH-værdier betyder et skift fra 5,0 til 4,0, at surheden er steget ti gange.

Svovldioxid og nitrogenoxider kommer ind i atmosfæren gennem emissioner fra forbrænding af svovlholdige brændstoffer, såsom:

• kobber
  
• at føre
  
• zink

Forskere ved nu, at høje koncentrationer af salpetersyre og svovlsyre i regn er forårsaget af atmosfærisk oxidation af nitrogen oxider og svovldioxid, og at disse syrer kommer ind i vandcyklussen, når de oxideres i skydråber og i regndråberne dem selv.

Svovldioxid er giftigt ved høje niveauer og tilhører en gruppe stærkt reaktive gasser kendt som “svovloxider”. Ekstremt høj temperaturer, som når kul, olie og gas forbrændes, svovldioxid oxideres - reagerer med ilt - i atmosfæren og producerer svovlsyre syre. I processen kaldet syreaflejring falder svovlsyre fra skyerne i regndråber.

Kvælstofoxider er også stærkt reaktive gasser og dannes, når ilt og nitrogen reagerer ved høje temperaturer. Emissioner, der indeholder nitrogenoxider, stammer fra forbrænding af biomasse i tropiske områder og forbrænding af kul, olie og gas i de nordlige mellembreddegrader. Når nitrogenoxider oxiderer i atmosfæren, producerer de salpetersyre. Svarende til svovlsyre bidrager salpetersyre til syreaflejring og er en vigtig bestanddel af sur regn.

Planetens vandcyklus er et lukket system, og alt vandet på jorden findes i et eller andet stadie af cyklussen. Vand opbevares i havet og fordamper og danner skyer af vanddamp. Når dampen kondenserer, falder den tilbage til jorden som nedbør. Syreregn neutraliseres kun, når den falder på alkalisk jord, såsom kalksten og calciumcarbonat. Når de er kombineret med vand, fordamper syrer ikke, og medmindre molekylerne binder sig med noget basisk, eller vand strømmer væk til et større legeme, pH i vandlegemer forbliver lav, og syren forbliver fanget i placere. Forsuret vand påvirker havet negativt, hvor den lavere pH skader de skabninger, der danner koralrev.