Nel 19 ° secolo, Robert Angus Smith notò che, a differenza delle zone costiere dell'Inghilterra, la pioggia che cadeva sulle aree industriali aveva alti livelli di acidità. Durante gli anni '50, i biologi norvegesi scoprirono un allarmante calo delle popolazioni ittiche nei laghi della Norvegia meridionale e rintracciarono il problema con la pioggia altamente acida. Risultati simili si sono verificati in Canada negli anni '60.

Scala del pH

La scala del pH va da zero, che è molto acido, a 14,0, che è fondamentale, senza alcuna acidità. La maggior parte dell'acqua di superficie ha un pH di 7,0 ed è neutra. La pioggia normale ha un valore di pH tra 5,0 e 5,5 ed è leggermente acida. Quando la pioggia si combina con gli ossidi di azoto o il diossido di zolfo, la pioggia normale diventa molto più acida e può avere un valore di pH di circa 4,0. Nei valori di pH, uno spostamento da 5,0 a 4,0 significa che l'acidità è aumentata dieci volte.

Ossidazione

Il diossido di zolfo e gli ossidi di azoto entrano nell'atmosfera attraverso le emissioni derivanti dalla combustione di combustibili contenenti zolfo, tali come petrolio e carbone, e attraverso la fusione di minerali contenenti zolfo, come rame, piombo e zinco. Gli scienziati ora sanno che le alte concentrazioni di acido nitrico e acido solforico nella pioggia sono causate dall'ossidazione atmosferica degli ossidi di azoto e dell'anidride solforosa e che questi acidi entrano nel ciclo dell'acqua quando sono ossidati nelle goccioline della nuvola e nelle stesse gocce di pioggia.

Biossido di zolfo

Il diossido di zolfo è velenoso ad alti livelli e appartiene ad un gruppo di gas altamente reattivi noti come "ossidi di zolfo". A temperature estremamente elevate, come quando carbone, petrolio e gas sono bruciato, anidride solforosa si ossida - reagisce con l'ossigeno - nell'atmosfera producendo acido solforico. Nel processo chiamato deposizione acida, l'acido solforico cade dalle nuvole in gocce di pioggia.

Ossidi di azoto

Gli ossidi di azoto sono anche gas altamente reattivi e si formano quando l'ossigeno e l'azoto reagiscono alle alte temperature. Le emissioni contenenti ossidi di azoto derivano dalla combustione di biomassa nelle aree tropicali e dalla combustione di carbone, petrolio e gas nelle medie latitudini settentrionali. Quando gli ossidi di azoto si ossidano nell'atmosfera, producono acido nitrico. Simile all'acido solforico, l'acido nitrico contribuisce alla deposizione acida ed è un componente importante delle piogge acide.

Persistenza nell'acqua

Il ciclo dell'acqua del pianeta è un sistema chiuso e tutta l'acqua sulla Terra esiste in qualche fase del ciclo. L'acqua è immagazzinata nell'oceano ed evapora, formando nuvole di vapore acqueo. Quando il vapore si condensa, ricade sulla Terra come precipitazione. La pioggia acida viene neutralizzata solo quando cade su terreni alcalini, come calcare e carbonato di calcio. Una volta combinati con l'acqua, gli acidi non evaporano e, a meno che le molecole non si leghino con qualcosa di fondamentale, o l'acqua scorra verso un corpo più grande, il pH dei corpi idrici rimane basso e l'acido rimane intrappolato sul posto. L'acqua acidificata influisce negativamente sull'oceano, dove il pH inferiore danneggia le creature che creano barriere coralline.