Au 19ème siècle, Robert Angus Smith a remarqué que, contrairement aux zones côtières de l'Angleterre, les pluies qui tombaient sur les zones industrielles avaient des niveaux d'acidité élevés. Au cours des années 1950, des biologistes norvégiens ont découvert des déclins alarmants des populations de poissons dans les lacs du sud de la Norvège et ont attribué le problème aux pluies très acides. Des constatations similaires se sont produites au Canada dans les années 1960.
échelle de pH
L'échelle de pH va de zéro, ce qui est très acide, à 14,0, ce qui est basique, sans aucune acidité. La plupart des eaux de surface ont un pH de 7,0 et sont neutres. La pluie normale a un pH compris entre 5,0 et 5,5 et est légèrement acide. Lorsque la pluie se combine avec des oxydes d'azote ou du dioxyde de soufre, la pluie normale devient beaucoup plus acide et peut ont un pH d'environ 4,0. Dans les valeurs de pH, un passage de 5,0 à 4,0 signifie que l'acidité a augmenté de dix fois.
Oxydation
Le dioxyde de soufre et les oxydes d'azote pénètrent dans l'atmosphère par les émissions provenant de la combustion de carburants contenant du soufre, tels que:
- cuivre
- conduire
- zinc
Les scientifiques savent maintenant que les fortes concentrations d'acide nitrique et d'acide sulfurique dans la pluie sont causées par l'oxydation atmosphérique de l'azote les oxydes et le dioxyde de soufre, et que ces acides entrent dans le cycle de l'eau car ils sont oxydés dans les gouttelettes de nuages et dans les gouttes de pluie eux-mêmes.
Le dioxyde de soufre
Le dioxyde de soufre est toxique à des niveaux élevés et appartient à un groupe de gaz hautement réactifs appelés « oxydes de soufre ». A extrêmement haut températures, comme lorsque le charbon, le pétrole et le gaz sont brûlés, le dioxyde de soufre s'oxyde - réagit avec l'oxygène - dans l'atmosphère produisant de l'acide sulfurique acide. Dans le processus appelé dépôt acide, l'acide sulfurique tombe des nuages en gouttes de pluie.
Oxydes d'azote
Les oxydes d'azote sont également des gaz hautement réactifs et se forment lorsque l'oxygène et l'azote réagissent à des températures élevées. Les émissions contenant des oxydes d'azote proviennent de la combustion de biomasse dans les zones tropicales et de la combustion de charbon, de pétrole et de gaz dans les latitudes moyennes septentrionales. Lorsque les oxydes d'azote s'oxydent dans l'atmosphère, ils produisent de l'acide nitrique. Semblable à l'acide sulfurique, l'acide nitrique contribue aux dépôts acides et est un constituant majeur des pluies acides.
Persistance dans l'eau
Le cycle de l'eau de la planète est un système fermé et toute l'eau sur Terre existe à un certain stade du cycle. L'eau est stockée dans l'océan et s'évapore, formant des nuages de vapeur d'eau. Au fur et à mesure que la vapeur se condense, elle retombe sur la Terre sous forme de précipitation. Les pluies acides ne sont neutralisées que lorsqu'elles tombent sur des sols alcalins, tels que le calcaire et le carbonate de calcium. Une fois combinés avec de l'eau, les acides ne s'évaporent pas, et à moins que les molécules ne se lient à quelque chose de basique, ou l'eau s'écoule vers un corps plus grand, le pH des plans d'eau reste bas et l'acide reste piégé dans endroit. L'eau acidifiée affecte négativement l'océan, où le pH plus bas nuit aux créatures qui font les récifs coralliens.