Hoe wordt het bos aangetast door zure regen?

Al in de jaren zestig observeerden wetenschappers in het Zwarte Woud van Duitsland aanwijzingen voor boomschade door zure regen en andere milieuverontreinigende stoffen. Dit fenomeen, dat eerst Waldsterben of boomdood werd genoemd, veroorzaakte in 1990 schade aan bijna de helft van alle bomen in het Zwarte Woud. Zure regen schaadt dieren in het wild, en hoewel de meeste onderzoeken naar zure neerslag zich richten op waterdieren, zijn de bossen niet immuun voor de effecten van zure regen.

Zure regen is eigenlijk een algemene term voor elke vorm van zure neerslag. Dit betekent dat de definitie van zure regen regen, sneeuw, mist, hagel en/of stof omvat dat zure verbindingen bevat. Die zure verbindingen zijn bijna altijd salpeterzuur of zwavelzuur.

Zure regen ontstaat wanneer SO2 (zwaveldioxide) of NOx (elke vorm van lachgas) in de atmosfeer terechtkomt. Dit gebeurt meestal door het verbranden van brandstoffen, industriële emissies, olieraffinaderijen, stroomgeneratoren en andere door de mens gemaakte machines/productie. Deze worden vervolgens gecombineerd met water en andere atmosferische gassen om zwavelzuur en salpeterzuur te raspen in de neerslag die vervolgens vanuit de atmosfeer op de grond valt.

De bron van deze emissies hoeft niet dicht in de buurt te zijn om zure regen te veroorzaken: wind en water stromingen kunnen deze verontreinigende stoffen over de hele wereld vervoeren en op verre oorden zure neerslag veroorzaken. De pH van zure neerslag ligt gewoonlijk tussen 4,2 en 4,4 (terwijl water/regen meestal dicht bij een neutrale pH van 7 ligt).

Tijdens regenval sijpelt wat water in de bosgrond; wanneer de regenval zelf zuur is, kan dit de zuurgraad van de grond doen toenemen. Sommige bodems hebben een natuurlijk bufferend vermogen, waardoor de bodem de zuurgraad in de bodem neutraliseert. Deze bodems zijn van nature alkalisch, maar het bufferend vermogen kan worden aangetast door frequente zuurafzetting.

Die bodems die minder bufferend vermogen hebben, zijn vatbaarder voor de andere schadelijke effecten van zure regen. Zure regen kan planten en andere producenten doden die aan de basis van de voedselketen staan, wat kan leiden tot een kettingreactie van effecten tot aan de toproofdieren. In feite werd zure regen aanvankelijk "boomdood" genoemd vanwege dit effect dat zure regen op planten had.

Boeren worden vaak gedwongen om gemalen kalksteen of andere meststoffen toe te voegen om de buffercapaciteit van de bodem te vergroten en de zuurgraad te verminderen.

Naast het verhogen van de zuurgraad in de bodem, lekt zure regen kationen zoals kalium, calcium, magnesium en natrium uit de bodem en spoelt ze weg, waardoor deze voedingsstoffen niet beschikbaar zijn voor planten. Dit proces, dat bekend staat als bodemuitputting, vermindert de vruchtbaarheid van de bodem. Wanneer zure regen die voedingsstoffen volledig verwijdert, kan de bodem het plantenleven niet ondersteunen. Bij zure regen komen ook stoffen als aluminium vrij, die giftig zijn voor planten.

Bossen op grote hoogte, zoals die in de Great Smoky Mountains, worden niet alleen zwaar getroffen door zure regen, maar ook door blootstelling aan zure wolken en mist. Bij frequente blootstelling aan zure mist kan de wasachtige laag van bladeren en naalden van bomen verzwakken en vatbaarder zijn voor schade door insecten, ziekten of koud weer.

Wanneer het plantenleven kan niet worden ondersteund, het dierenleven lijdt ook door het verlies van leefgebied of voedselbronnen. De biodiversiteit zou kunnen afnemen, wat betekent dat het aantal verschillende omgevingen en het aantal soorten dat in die omgevingen leeft verloren kunnen gaan. Soorten binnen een bepaald leefgebied zijn van elkaar afhankelijk.

Een laag calciumgehalte in de bodem, veroorzaakt door zure regen, kan bijvoorbeeld het aantal regenwormen of andere insecten die vogels nodig hebben, verminderen; bovendien, wanneer slakken niet aanwezig zijn, krijgen vrouwelijke vogels niet genoeg calcium voor gezonde eieren. Hierdoor nemen ook de populaties van deze vogels af.