Ploile acide: moartea care vine din cer

Cum apar ploile acide?

O ploaie obişnuită este un fenomen meteorologic absolut natural: vaporii de apă din atmosfera terestră se condensează formând nori, apa trecând din stare de vapori în stare lichidă, prin apariţia picăturilor de apă. Când picăturile de apă ating o anumită greutate, gravitaţia le trage spre pământ, sub forma ploilor.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Orice tip de precipitaţii lichide, chiar şi cele din mijlocul teritoriilor sălbatice aflate la mare depărtare de zonele industriale sau oraşe, prezintă o uşoară aciditate a apei rezultate.
Dar când aciditatea depăşeşte limita obişnuită, cu precădere din cauza poluării atmosferice produse de om, atunci avem cu adevărat de-a face cu ploile acide responsabile de atâtea forme de agresiune asupra mediului ambiant.

Aciditatea crescută a ploilor este cauzată în principal de emisiile de dioxid de carbon, oxizi de sulf şi oxizi de azot; moleculele acestor substanţe reacţionează cu moleculele de apă, producând acizi periculoşi. Oxizii de sulf, dioxidul de carbon şi oxizii de azot sunt poluanţi rezultaţi, în bună măsură, din gazele de eşapament ale vehiculelor şi folosirea solvenţilor industriali; cu toate acestea, sursele principale ale acestor poluanţi sunt procesele industriale ce implică arderea combustibililor fosili, de pildă producerea de electricitate prin intermediul arderii cărbunilor.
E drept, oxizii de azot pot apărea în cantităţi consistente în atmosferă şi în urma unor fenomene naturale, precum fulgerele, iar oxizii de sulf apar în concentraţii mari şi în urma erupţiilor vulcanice. Dar acestea sunt fenomene izolate, pe când poluarea datorată proceselor industriale este o problemă cronică.

Precipitaţiile acide pot apărea şi în cazul ninsorilor sau lapoviţei, dar frecvenţa cea mai mare s-a înregistrat în cazul precipitaţiilor lichide, sub formă de ploaie.
Prima mărturie istorică asupra ploilor acide datează din secolul al XVII-lea şi aparţine lui John Evelyn, un cronicar britanic care a scris despre efectul eroziv al ploilor asupra calcarului şi marmurii clădirilor şi statuilor. În anul 1852, în plină Revoluţie Industrială, când efectul distructiv al acestor fenomene era şi mai intens, Robert Angus Smith, un chimist scoţian, a studiat în premieră legătura dintre poluarea atmosferică şi ploile acide care cădeau în oraşul Manchester.

Cu toate acestea, forţa şi influenţa marilor companii industriale au stăvilit cercetările care ar fi putut duce la condamnarea poluării şi a ploilor acide, pentru o perioadă de peste 100 ani. Abia în anii 1960-1970, oamenii de ştiinţă au reînceput să studieze ploile acide.

Despre impact şi pericole

Efectele ploilor acide sunt numeroase şi, din nefericire, toate sunt negative – atât pentru natură, cât şi pentru oameni. Apele cu concentraţii mari de acid, care cad din cer, au un impact devastator asupra pădurilor, solului, cursurilor de apă şi apelor stătătoare.

Numeroase specii de insecte şi de nevertebrate acvatice, cu rol esenţial în habitatele respective, sunt ucise de aciditatea ploilor.
Ploile acide care cad pe sol determină eliberarea unor cantităţi mari de aluminiu din compuşii ce conţin acest metal, iar aluminiul astfel eliberat ajunge în ape. Aici, concentraţiile mari de aluminiu (un metal cu efect toxic asupra multor speci de vieţuitoare) cresc pe măsură ce scade valoarea pH-ului (o unitate de măsură a acidităţii/alcalinităţii unei substanţe) şi au efecte distrugătoare asupra populaţiilor de animale din apă.

Spre exemplu, în apele cu un pH mai mic de 5, puietul de peşte nu poate ecloza, iar peştii maturi mor încetul cu încetul. Ploile acide au eliminat insectele şi peştii din numeroase râuri şi izvoare din Statele Unite.
Solurile pot fi afectate serios, deoarece chimia şi biologia lor au mult de suferit. Unele bacterii nu suportă schimbările drastice ale pH-ului şi mor. Enzimele altor specii de bacterii sunt denaturate şi îşi modifică funcţionarea. Ploile acide concentrează depunerile de aluminiu şi sărăcesc solul de nutrienţi şi minerale esenţiale precum magneziul şi calciul.
Alte ecosisteme foarte vulnerabile sunt pădurile de mare altitudine, deseori înconjurate de nori şi ceaţă acidă.

Ploile acide, în combinaţie cu alţi factori negativi precum seceta prelungită sau invaziile unor specii de insecte dăunătoare, provoacă distrugeri de anvergură pentru multe suprafeţe întinse de pădure. Efectul ploilor acide asupra copacilor poate fi observat cu ochiul liber îndeosebi primăvara şi vara, când numeroase frunze mor înainte de vreme, trecând de la stadiul verde direct la cel uscat, fără a se mai îngălbeni.
Ploile acide sunt un pericol constant şi la adresa clădirilor şi monumentelor istorice ridicate de om. În special statuile sau edificiile din marmură sau calcar, roci care conţin cantităţi mari de carbonat de calciu, sunt afectate de aciditatea crescută a precipitaţiilor.

Acizii din picăturile de ploaie reacţionează în timp cu compuşii de calciu din aceste roci, ceea ce duce la apariţia unui strat de gips. Efectele acestei reacţii chimice se pot observa îndeosebi în cimitire, unde crucile şi plăcile de morminte sunt adesea făcute din marmură.
Nici metalele nu sunt cruţate: ploile acide distrug straturile protectoare de vopsea şi corodează metalul. În special fierul, oţelurile, cuprul şi bronzul sunt vulnerabile la acţiunea picăturile acide.
Oamenii nu par a fi afectaţi de contactul direct cu ploile acide. Acizii din picăturile de ploaie sunt îndeajuns de diluaţi încât să nu afecteze epiderma umană. Cu toate acestea, concentraţia crescută a particulelor de dioxid de sulf si oxizi de azot din aerul de sub norii care toarnă ploi acide poate duce la probleme cardiace şi respiratorii, inclusiv astm şi unele forme de bronşită.

Pe o hartă a zonelor cele mai afectate de ploile acide pe plan global, se evidenţiază estul Statelor Unite, sud-estul Canadei, coasta de sud-est a Chinei şi insula Taiwan, precum şi o mare parte a Europei de nord-est, care începe din Polonia şi se extinde mult în nord spre Peninsula Scandinavă.

Cum luptăm împotriva lor?

Conştienţi de pericolul reprezentat de aceste ploi, oamenii şi-au intensificat cercetările în domeniu şi se studiază încă unele măsuri menite să limiteze atât cauzele, cât şi efectele.
Problema cea mai mare rămâne poluarea atmosferică, iar pentru limitarea acesteia, omenirea duce o luptă în care au început să se întrevadă unele succese.

Tot mai multe termocentrale pe cărbuni folosesc tehnologii de desulfurizare, pentru a „curăţa” gazele emise de sulf. O astfel de staţie de desulfurizare poate elimina circa 95% din conţinutul de sulf al gazelor emise în atmosferă. În unele zone, sulfaţii obţinuţi în cadrul acestui proces sunt vânduţi companiilor chimice sub formă de gips de înaltă puritate, alcătuit din sulfat de calciu.
Cu toate acestea, din nefericire, efectele ploilor acide vor afecta şi generaţiile viitoare. Totuşi, se întrevăd şi veşti bune.

Dezvoltarea pe scară largă a vehiculelor ecologice, care nu vor mai consuma combustibili fosili, se va constitui probabil în cea mai mare „lovitură” dată ploilor acide.
În schimb, tratarea apelor afectate de scăderea pH-ului în urma ploilor acide este o soluţie aplicabilă doar la scară mică.

Oricum, toate studiile în domeniu au concluzionat că o reducere semnificativă a emisiilor de oxizi de sulf în atmosferă va duce la scăderea considerabilă a ratei ploilor acide.
În rest, o vizită într-o pădure „arsă” de ploile acide sau contemplarea unor clădiri afectate de acest fenomen oferă o viziune mai mult decât realistă asupra a ceea ce ne aşteaptă în viitor, în cazul în care omenirea nu va stopa cât mai repede precipitaţiile corozive.