https://frosthead.com

Ploaia acidă și ecosistemul nostru

Geologul Rich April urcă pe dealul mic din spatele Universității Colgate și se îndreaptă spre cimitir. Se oprește înaintea unui stâlp de marmură albă ridicat în 1852. Inscripția este aproape ilizibilă. În timp, orice piatră expusă elementelor va intempla, explică aprilie, dar această marmură s-a împotrivit nefiresc de rapid. Vinovatul? Ploaie acidă.

April scoate un flacon de acid din buzunar pentru a demonstra. El deșurubă capacul și lasă câteva picături să se scurgă pe piatră, unde se înfundă și se balonează. Ploaia care a căzut în nord-estul din ultima jumătate a secolului XX nu a fost la fel de acidă ca lichidul din flaconul din aprilie, dar principiul este același. Acidul mănâncă marmură. Având suficient timp, poate șterge chiar și cuvinte menite să dureze o eternitate.

Efectele ploilor acide se extind cu mult peste cimitire. Ploile acide au distrus populațiile de pești din lacuri și pâraie, au afectat solurile fragile și au deteriorat milioane de acri de pădure din întreaga lume.

Aceste efecte de anvergură ilustrează impactul profund pe care îl poate avea poluarea aerului asupra terenului. Dar povestea ploii acide este și o poveste despre cum înțelegerea poluării aerului poate duce la soluții. Datorită dovezilor științifice copleșitoare care leagă emisiile centralelor electrice cu ploaia acidă și ploaia acidă cu moartea lacurilor, noile reglementări au redus dramatic emisiile și au curățat ploaia care cade pe Statele Unite.

Termenul de ploaie acidă a fost inventat la mijlocul anilor 1800, când Robert Angus Smith, un chimist scoțian care lucrează la Londra, a observat că ploaia tinde să fie mai acidă în zonele cu mai multă poluare a aerului și că clădirile se prăbușesc mai repede în zonele în care cărbunele este ars. Însă, oamenii de știință au avut nevoie de un alt secol să realizeze că ploile acide au fost o problemă de mediu răspândită. Oamenii de știință scandinavi au început să documenteze daune acide asupra lacurilor și pârâurilor din anii '50. În 1963, Gene Likens, apoi la Dartmouth, și colegii au început să colecteze și să testeze pH-ul apei pluviale din Munții Albi din New Hampshire, ca parte a unui studiu ecosistemic. Au fost surprinși să constate că este destul de acid, dar nu aveau prea multe baze de comparație; la acea vreme, oamenii de știință nu măsurau în mod regulat pH-ul apei de ploaie.

Likens și-a luat un loc de muncă la Cornell câțiva ani mai târziu și a creat instrumente pentru colectarea apei de ploaie în regiunea Finger Lakes și a observat curând că ploaia din New York a fost la fel de acidă ca ploaia în New Hampshire. „Acesta a fost primul indiciu pe care l-am avut că acesta ar putea fi un fel de fenomen regional”, spune el. Dar nici Likens, nici colegii săi nu au avut o idee clară care ar putea fi cauza.

Likens a câștigat o bursă care l-a dus în Suedia în 1969, un eveniment serendipitous, spune el, pentru că l-a cunoscut pe Svante Odén, un om de știință al Universității Uppsala, care observase aceleași tendințe în Suedia pe care Likens le observa în nord-estul Statelor Unite. Odén avea degetul pe o cauză potențială. „Încerca să construiască un caz în care [ploaia acidă] s-ar putea datora emisiilor provenite din zonele mai industrializate ale Europei”, își amintește Likens.

Likens și colegii săi au urmărit emisiile de la centralele electrice pe cărbune și au examinat datele din satelit și aeronave și au găsit o legătură similară pe distanțe lungi. „Destul de sigur, emisiile proveneau în principal din statele din Midwestern, precum Indiana, Ohio, Illinois și Kentucky”, își amintește Likens. „Se îndreptau literalmente la mii de kilometri spre New England și sud-estul Canadei și reveneau ca niște acizi.”

El a raportat descoperirile sale în Știință în 1974, iar povestea a fost imediat preluată de ziare. Telefonul nu a încetat să sune luni întregi, își amintește Likens. „A fost acea expunere mediatică care a pus într-adevăr ploi acide pe hartă în America de Nord.”

Apare ploaia acidă, Likens și Odén și alți oameni de știință și-au dat seama, când dioxidul de sulf și oxidul de azot intră în atmosferă și reacționează cu apa pentru a forma acizi sulfuri și azotici. Surse naturale ale acestor gaze există - vulcani, de exemplu, elimină dioxidul de sulf, dar marea majoritate provine din arderea combustibililor fosili, în special de la centralele pe bază de cărbune. Cele mai mari fumătoare permit poluării să parcurgă distanțe lungi. Conform studiilor efectuate de Likens și colegii săi, apa de ploaie normală are un pH de 5, 2. În anii ’70 -’80, când ploaia acidă a fost în cel mai rău nivel, oamenii de știință au înregistrat niveluri de pH de 2, 1, aproximativ de 1.000 de ori mai acide.

Geologul Rich April examinează o piatră de cap înnegrită de ploile acide. (Cassandra Willyard) Moștenirea regiunii de ploaie acidă este clar vizibilă în crusta neagră de pe pietrele de mormânt de la Cimitirul Madison Street din Hamilton, New York. (Cassandra Willyard) Ploile acide accelerează procesul de intemperii. Acest stâlp de marmură, ridicat în anii 1850, a fost dezgropat. Inscripția sculptată pe cealaltă parte a monumentului este aproape ilizibilă. Venele vizibile pe această parte a stâlpului sunt compuse dintr-un mineral mai rezistent la intemperii și efectele ploilor acide. (Cassandra Willyard) Ploaia acidă poate transforma calcarul în gips, un mineral moale care prinde murdăria. Această transformare este evidentă în petele întunecate de-a lungul liniei de acoperiș a Sălii Lathrop a Universității Colgate. (Cassandra Willyard) Cimitirul de la Universitatea Colgate, un mic colegiu de arte liberale din Hamilton, New York. (Cassandra Willyard)

Ploile acide au afectat multe părți ale Statelor Unite, dar nord-estul a suferit cele mai ecologice daune. Munții Adirondack s-au dovedit mai ales sensibili. Multe soluri conțin carbonat de calciu sau alte minerale care pot neutraliza ploaia acidă înainte de a se scurge în lacuri și pâraie. „Din păcate, Adirondack-urile nu au aproape niciunul”, spune April. Drept urmare, lacurile și pâraiele au devenit repede acide, ucigând pești și alte animale acvatice.

La sfârșitul anilor 1970, cercetătorii au examinat 217 de lacuri de peste 2.000 de metri în Adirondacks și au descoperit că 51 la sută erau foarte acide. Vestea a fost atât de sumbră încât oamenii de știință au început să încerce să crească tulpini de păstrăv mai toleranți la acid. Un angajat al statului New York a comparat zona cu Death Valley. Un deceniu mai târziu, un studiu mai mare care a cuprins 849 de lacuri mai mari de 1.000 de metri a descoperit că 55 la sută erau fie complet lipsite de viață, fie în pragul prăbușirii.

Pe măsură ce dovezile științifice care leagă ploaia acidă cu emisiile centralelor electrice și daunele ecologice, bătăliile au izbucnit între industrie, oameni de știință și ecologiști. „Anii ’80 este o perioadă în care numesc„ războaie de ploaie acidă ”, spune Likens. „A fost o controversă uriașă rancioasă și urâtă.” Mediștii de la Greenpeace au urcat fumătorii de centrale și au agățat pancarte în semn de protest; oamenii de știință au depus mărturie înaintea Congresului despre legătura dintre emisiile și ploaia acidă, gravitatea efectelor și dacă legislația propusă ar avea un impact; iar industria energetică a pus sub semnul întrebării știința și a susținut că reglementările ar conduce la un nivel ridicat al energiei electrice.

Congresul a aprobat mai multe amendamente la Legea privind aerul curat, în 1990, care a redus emisiile de dioxid de sulf printr-o schemă de capacitate și comerț. Scopul a fost reducerea cu 50% a emisiilor de dioxid de sulf de la nivelurile din 1980. Acest obiectiv a fost atins în 2008, cu doi ani înainte de termenul limită, stabilit pentru 2010. Emisiile de dioxid de sul au scăzut de la 17, 3 milioane tone în 1980 la 7, 6 milioane tone în 2008, mai puțin decât cele 8, 95 milioane tone necesare până în 2010.

Efectul a fost remarcabil. Doug Burns, un om de știință al Sondajului Geologic al SUA din Troy, New York, care conduce Programul Național de Evaluare a Precipitațiilor Acidului, spune că ploaia care cade în nord-estul de astăzi este cam jumătate la fel de acidă ca la începutul anilor '80. În consecință, apele de suprafață au devenit mai puțin acide și ecosistemele fragile încep să se recupereze.

În multe locuri, însă, recuperarea a fost dureros de lent. Oamenii de știință știu acum că ploaia acidă nu numai a lacurilor și a pârâurilor acidulate, dar a scurs și calciul din solurile forestiere. Că epuizarea calciului a avut efecte devastatoare asupra copacilor, în special a arțarilor de zahăr și a molidului roșu. Ploaia acidă scurge calciul din ace de molid roșu, făcându-le mai susceptibile la frig. De asemenea, lipeste calciul și magneziul din sol, care pot stresa artarurile de zahăr. În plus, ploaia acidă permite acumularea aluminiului în sol. Când copacii preiau aluminiu, rădăcinile lor pot deveni fragile.

Unii cercetători au încercat să adauge calciu înapoi în păduri pentru a accelera recuperarea. În prezent, aprilie este implicat într-un astfel de experiment în Adirondacks. În ultimii patru ani și jumătate, calciul a pătruns doar în primii 15 centimetri de sol forestier. „Este nevoie de foarte mult timp pentru ca [calciul] să revină în sol”, spune April, deci nu va fi o soluție rapidă.

Aprilie ar dori ca dioxidul de sulf și alte emisii să se reducă și mai mult. „Mai avem ploi acide”, spune el. „Unele lacuri par că ar putea fi gata să se întoarcă și dacă am reduce mai mult emisiile.”

Michael Oppenheimer de la Universitatea Princeton, care a fost un jucător cheie în războaiele acide, ca om de știință pentru grupul de conservare Fondul de apărare a mediului, este de acord. „Cred că dioxidul de sulf și oxidul de azot trebuie eliminați eficient”, spune el. „Ar trebui să ne îndreptăm spre zero și să vedem cât de aproape ne putem apropia.”

Deși unele efecte ale ploilor acide persistă, majoritatea oamenilor de știință consideră că este o poveste de succes în domeniul mediului. „Știința a identificat problema. Știința a furnizat liniile directoare despre cum să încercați să rezolvați problema ”, spune Likens. „Succesul este că am luat măsuri ca societate pentru a încerca să rezolvăm problema.”

Ploaia acidă și ecosistemul nostru