Kwaśne deszcze mają wiele skutków, w tym uszkodzenia roślin i zakwaszenie jezior. Wpływ kwaśnego deszczu na kamienie cmentarne jest na tyle wyraźny, że został wykorzystany jako wskaźnik tego, ile kwaśnych deszczy spada w danym regionie. Amerykańskie Towarzystwo Geologiczne poprosiło naukowców-mieszkańców o zarejestrowanie szerokości wapiennych i marmurowych kamieni cmentarnych, ponieważ kwaśne deszcze rozpuszczają składniki kamienia. Program badawczy nie przetrwał, ale skutki kwaśnych deszczy są mierzalne na niektórych cmentarzach w całym kraju.
Powstawanie kwaśnego deszczu
Kwaśne deszcze są wynikiem reakcji pary wodnej z gazami, takimi jak dwutlenek siarki i dwutlenek azotu, tworząc kwas siarkowy i azotowy. Dwutlenek siarki i dwutlenek azotu są uwalniane do atmosfery w wyniku naturalnych procesów, takich jak wulkany i rozkład, ale są również wytwarzane przez spalanie paliw kopalnych. Kwaśna para wodna następnie skrapla się i opada na Ziemię w postaci kwaśnego deszczu. Kwaśne deszcze występują również w wyniku suchej depozycji, gdzie zanieczyszczenia utkną w dymie i kurzu oraz przyklejają się do powierzchni, gdzie reagują, tworząc kwas przy następnym zamoczeniu powierzchni.
Geologia kamieni cmentarnych
Przy wyborze skały upamiętniającej zmarłego należy wziąć pod uwagę kilka kwestii. Po pierwsze, czy możliwe jest wykucie napisu w skale; po drugie, jak wytrzymała będzie skała jako pomnik; trzecia to estetyka ostatecznego pomnika. Dostępne opcje w ciągu ostatnich kilku stuleci to piaskowiec, wapień, marmur, łupek i granit. Piaskowiec i wapień to skały osadowe, natomiast marmur, łupek i granit to twardsze skały metamorficzne. Wapień i marmur składają się z węglanu wapnia, co czyni je podatnymi na kwaśne deszcze.
Kwaśny deszcz i węglan wapnia Cal
Kiedy deszcz pada na wapień lub marmur, niewielka ilość węglanu wapnia rozpuszcza się w jony wapnia i węglanu. Jony wodorowe i azotanowe lub siarczanowe pochodzące z kwaśnych deszczy reagują z jonami wapnia i węglanu. Atom węglanowy reaguje z wodą, tworząc wodorowęglan, który dalej reaguje z jonami wodorowymi z kwasu, tworząc wodę i gazowy dwutlenek węgla. Reakcja pozostawia jony wapnia i azotanu lub siarczanu, które są wypłukiwane. Dwutlenek węgla jest powodem, dla którego wapień musuje, gdy upuszcza się na niego mocny kwas
Erozja kamieni cmentarnych
Nagrobki z wapienia i marmuru ulegają zwietrzeniu, ponieważ elementy powoli je rozpuszczają. Jest to proces naturalny, ponieważ węglan wapnia, z którego są wykonane, jest słabo rozpuszczalny w wodzie. Kwaśny deszcz przyspiesza wietrzenie poprzez reakcję chemiczną z węglanem wapnia. Z kolei kwaśne deszcze uszkadzają kamień, pozostawiając szorstką, podziurawioną powierzchnię i utrudniając odróżnienie pisma od sztuki. Marmur jest bardziej odporny na kwaśne deszcze niż wapień, ponieważ jego struktura jest gęściej upakowana.