Wie wirkt sich PH auf lebende Organismen aus?

Wenn die meisten Menschen an den pH-Wert denken, stellen sie sich vor, das Wasser im Pool zu testen oder Reinigungsmittel zu verwenden. Die Änderung des pH-Werts in Ökosystemen wirkt sich jedoch auf alle lebenden Organismen aus. Tatsächlich sind pH-bezogene Probleme ernste Umweltprobleme.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Die pH-Skala reicht von 0 bis 14, wobei 7 einen neutralen pH-Wert anzeigt. Das untere Ende der Skala steht für einen hohen Säuregehalt, während das obere Ende für die Alkalinität steht. Während ein hoher Säure- oder Alkaligehalt Leben zerstören kann, sorgen sich Wissenschaftler insbesondere um den Säuregehalt bei Regen oder Abfluss, der sich negativ auf Flora, Fische und Mikroorganismen auswirkt.

Saurer Regen ist besonders schädlich für Bäume und andere Pflanzen. Saurer Regen fügt dem Boden Aluminium hinzu und zerstört wichtige Nährstoffe. Dadurch können Bäume und Pflanzen weniger Grundwasser aufnehmen, das sie zum Wachstum benötigen. Darüber hinaus schädigt saurer Regen im Allgemeinen die Gesundheit der Pflanzen und macht sie weniger widerstandsfähig gegen Insektenschäden und Krankheiten. Saures Wasser beeinflusst in ähnlicher Weise das Leben von Wasserpflanzen und zerstört wichtige Nahrungsquellen.

Saures Wasser entzieht Fischen und anderen Wasserarten Natrium im Blut und Sauerstoff im Gewebe. Außerdem beeinflusst es die Funktion der Fischkiemen. Manche Arten vertragen saures Wasser besser als andere. Bachforellen vertragen Wasser mit einem pH-Wert von nur 5,0, während Kleinmaulbarsche die Wirkung bei einem pH-Wert von 6,0 spüren. Selbst wenn die Säure tötet Fische nicht, der zusätzliche Stress kann das Wachstum hemmen und sie weniger in der Lage sein, um Nahrung zu konkurrieren. Saures Wasser vergiftet auch Fischeier, da sie nicht schlüpfen, wenn der pH-Wert des Wassers zu niedrig ist. Die US-Umweltschutzbehörde hat festgestellt, dass die meisten Eier in Wasser mit einem pH-Wert von 5,0 oder weniger nicht schlüpfen.

Neben den direkten Auswirkungen auf Fische zerstört saures Wasser auch Ökosysteme, indem es Organismen weiter unten in der Nahrungskette abtötet. Zum Beispiel stellte das Pennsylvania Department of Environmental Protection fest, dass Eintagsfliegen besonders anfällig für saures Wasser sind, da es den Natriumspiegel im Blut senkt. Folglich verlassen Arten, die sich von Eintagsfliegen ernähren, ein betroffenes Gebiet oder verhungern.

Ein Teil des sauren Regens tritt auf natürliche Weise als Folge von verrottender Vegetation und vulkanischer Aktivität auf. Aber auch menschliche Aktivitäten tragen zu dem Problem bei. Laut EPA werden bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe schädliche Gase wie Schwefeldioxid und Stickoxide in die Luft freigesetzt. Diese Chemikalien mischen sich mit atmosphärischem Wasser, Gasen und anderen Elementen, um eine milde Lösung einer sauren Flüssigkeit zu erzeugen. Regen, Schnee und andere Niederschläge setzen das saure Wasser im Boden und in den Gewässern ab. Kraftwerke und Fahrzeuge tragen in den Vereinigten Staaten am meisten zum sauren Regen bei.

Die Entwässerung von sauren Minen ist ein lokalisierteres, aber ähnliches Problem. Wasser aus Bergwerken, insbesondere aus stillgelegten Kohlebergwerken, kann in Grund- und Oberflächenwasser gelangen. Einige der in Minen gefundenen Mineralien reagieren entweder mit Wasser oder Luft oder beidem, um saure Flüssigkeiten zu erzeugen. Im Gegensatz zu saurem Regen wirkt sich die saure Minenentwässerung direkt auf das Oberflächenwasser aus und kann Bäche und Seen nahezu leblos machen. Umweltverbände können die Auswirkungen neutralisieren, indem sie dem Wasser Kalkstein und andere alkalische Substanzen zufügen, was jedoch teuer ist und das Problem der Metalle im Wasser nicht löst.