Już w latach 60. naukowcy zaobserwowali dowody na uszkodzenia drzew spowodowane kwaśnymi deszczami i innymi zanieczyszczeniami środowiska w Schwarzwaldzie w Niemczech. Po raz pierwszy nazwany Waldsterben lub śmiercią drzew, zjawisko to spowodowało uszkodzenie prawie połowy wszystkich drzew w Schwarzwaldzie do 1990 roku. Kwaśne deszcze szkodzą dzikiej przyrodzie i chociaż większość badań nad kwaśnymi opadami koncentruje się na zwierzętach wodnych, lasy nie są odporne na skutki kwaśnych deszczy.
Definicja kwaśnego deszczu
Kwaśny deszcz jest w rzeczywistości ogólnym określeniem wszelkiego rodzaju kwaśnych opadów. Oznacza to, że definicja kwaśnego deszczu obejmuje deszcz, śnieg, mgłę, grad i/lub kurz zawierający związki kwasowe. Te związki kwasowe to prawie zawsze kwas azotowy lub siarkowy.
Kwaśne deszcze powstają, gdy do atmosfery dostaje się SO2 (dwutlenek siarki) lub NOx (dowolny podtlenek azotu). Dzieje się to zwykle poprzez spalanie paliw, emisje przemysłowe, rafinerie ropy naftowej, generatory prądu i inne maszyny/produkcje wykonane przez człowieka. Następnie łączą się one z wodą i innymi gazami atmosferycznymi, aby zetrzeć kwas siarkowy i azotowy w opadach, które następnie spadają z atmosfery na ziemię.
Źródło tych emisji nie musi znajdować się w pobliżu, aby powodować kwaśne deszcze: wiatr i woda prądy mogą przenosić te zanieczyszczenia na całym świecie i powodować wytrącanie kwasów w odległych miejscach. pH wytrącania kwasu wynosi zwykle od 4,2 do 4,4 (podczas gdy woda/deszcz jest zwykle bliski neutralnemu pH 7).
Gleba
Podczas opadów część wody wsiąka w glebę leśną; gdy same opady są kwaśne, mogą powodować wzrost kwasowości gleby. Niektóre gleby mają naturalną zdolność buforowania, co oznacza, że gleba neutralizuje kwasowość gleby. Gleby te są naturalnie zasadowe, ale zdolność buforowania może zostać uszkodzona przez częste osadzanie się kwasów.
Gleby o mniejszej pojemności buforowej są bardziej podatne na inne szkodliwe skutki kwaśnych deszczy. Kwaśne deszcze mogą zabijać rośliny i innych producentów, którzy znajdują się u podstawy łańcucha pokarmowego, co może prowadzić do reakcji łańcuchowej skutków aż do największych drapieżników. W rzeczywistości kwaśne deszcze początkowo nazywano „śmiercią drzew” z powodu tego wpływu, jaki kwaśne deszcze miały na rośliny.
Rolnicy są często zmuszeni do dodawania pokruszonego wapienia lub innych nawozów, aby zwiększyć zdolność gleby do buforowania i zmniejszyć kwasowość.
Wymywanie składników odżywczych
Oprócz zwiększania kwasowości gleby, kwaśne deszcze wypłukują z gleby kationy, takie jak potas, wapń, magnez i sód, i wypłukują je, czyniąc te składniki odżywcze niedostępnymi dla roślin. Znany jako wyczerpywanie gleby, proces ten zmniejsza żyzność gleby. Kiedy kwaśne deszcze całkowicie usuwają te składniki odżywcze, gleba nie jest w stanie podtrzymać życia roślin. Kwaśny deszcz uwalnia również substancje takie jak aluminium, które są toksyczne dla roślin.
Uszkodzenie liści
Lasy na dużych wysokościach, takie jak te w Great Smoky Mountains, są silnie dotknięte nie tylko przez kwaśne deszcze, ale także z powodu ekspozycji na kwaśne chmury i mgłę. Przy częstym narażeniu na kwaśną mgłę woskowa powłoka liści i igieł drzew może słabnąć i być bardziej podatna na uszkodzenia spowodowane przez owady, choroby lub zimną pogodę.
Efekty pośrednie
Gdy życie roślin nie może być podtrzymywane, życie zwierząt również cierpi z powodu utraty siedliska lub źródeł pożywienia. Różnorodność biologiczna może się zmniejszyć, co oznacza, że liczba odrębnych środowisk, jak również liczba gatunków, które w tych środowiskach bytują, może zostać utracona. Gatunki w obrębie danego siedliska polegają na sobie nawzajem.
Na przykład niski poziom wapnia w glebie spowodowany kwaśnymi deszczami może zmniejszyć liczbę dżdżownic lub innych owadów potrzebnych ptakom do pożywienia; dodatkowo, gdy ślimaki nie są obecne, samice ptaków nie otrzymują wystarczającej ilości wapnia dla zdrowych jaj. W efekcie populacje tych ptaków również się zmniejszają.
