Еще в 1960-х годах ученые наблюдали доказательства повреждения деревьев кислотными дождями и другими загрязнителями окружающей среды в Шварцвальде в Германии. Это явление, получившее название Waldsterben, или гибель деревьев, к 1990 году нанесло ущерб почти половине всех деревьев в Шварцвальде. Кислотные дожди наносят вред дикой природе, и хотя большинство исследований кислотных осадков сосредоточено на водных животных, леса не защищены от воздействия кислотных дождей.
Определение кислотного дождя
Кислотный дождь фактически является общим термином для любого вида кислотных осадков. Это означает, что определение кислотного дождя включает дождь, снег, туман, град и / или пыль, содержащую кислотные соединения. Эти кислотные соединения почти всегда представляют собой азотную или серную кислоту.
Кислотный дождь возникает, когда в атмосферу попадают SO2 (диоксид серы) или NOx (любая форма закиси азота). Обычно это происходит за счет сжигания топлива, промышленных выбросов, нефтеперерабатывающих заводов, генераторов энергии и другого искусственного оборудования / производства. Затем они соединяются с водой и другими атмосферными газами, чтобы растворить серную и азотную кислоту в осадках, которые затем выпадают из атмосферы на землю.
Источник этих выбросов не должен находиться в непосредственной близости, чтобы вызвать кислотный дождь: ветер и вода. течения могут переносить эти загрязнители по всему миру и вызывать кислотные осадки в отдаленных местах. PH кислотного осаждения обычно составляет от 4,2 до 4,4 (тогда как вода / дождь обычно близок к нейтральному pH 7).
Почва
Во время дождя часть воды впитывается в лесную почву; когда сами осадки являются кислыми, это может вызвать повышение кислотности почвы. Некоторые почвы обладают естественной буферной способностью, что означает нейтрализацию кислотности почвы. Эти почвы по своей природе щелочные, но буферные свойства могут быть нарушены из-за частых кислотных отложений.
Те почвы, которые обладают меньшей буферной способностью, более восприимчивы к другим вредным воздействиям кислотных дождей. Кислотный дождь может убить растения и других производителей, которые находятся в основе пищевой цепочки, что может привести к цепной реакции вплоть до высших хищников. Фактически, кислотный дождь первоначально назывался «смертью дерева» из-за его воздействия на растения.
Фермеры часто вынуждены добавлять измельченный известняк или другие удобрения, чтобы повысить буферную способность почвы и снизить кислотность.
Выщелачивание питательных веществ
Помимо увеличения кислотности почвы, кислотный дождь вымывает из почвы катионы, такие как калий, кальций, магний и натрий, и вымывает их, делая эти питательные вещества недоступными для растений. Этот процесс, известный как истощение почвы, снижает плодородие почвы. Когда кислотный дождь полностью удаляет эти питательные вещества, почва не может поддерживать жизнь растений. Кислотный дождь также выделяет такие вещества, как алюминий, которые токсичны для растений.
Повреждение листьев
Леса на больших высотах, например, в Грейт-Смоки-Маунтинс, сильно страдают не только от кислотных дождей, но и из-за воздействия кислотных облаков и тумана. При частом воздействии кислого тумана восковое покрытие листьев и хвои деревьев может ослабнуть и стать более уязвимым для насекомых, болезней или холода.
Косвенные эффекты
Когда растительная жизнь не может поддерживаться, животная жизнь также страдает из-за потери среды обитания или источников пищи. Биоразнообразие может уменьшиться, а это означает, что количество различных сред, а также количество видов, обитающих в этих средах, может быть потеряно. Виды в пределах данной среды обитания полагаются друг на друга.
Например, низкий уровень кальция в почве, вызванный кислотными дождями, может уменьшить количество дождевых червей или других насекомых, которые необходимы птицам для питания; кроме того, когда улиток нет, самки птиц не получают достаточно кальция для здоровых яиц. В результате и популяции этих птиц сокращаются.