Negli anni ’70 e ’80, le aree forestali dell’Europa centrale, della Scandinavia meridionale e del Nord America orientale mostravano segni allarmanti di deperimento delle foreste e mortalità degli alberi. Un’indagine del 1993 in 27 paesi europei ha rivelato danni da inquinamento atmosferico o mortalità nel 23% dei 100.000 alberi esaminati. È probabile che il deperimento sia il risultato di molti fattori, tra cui la deposizione acida (ad esempio, l’acidificazione del suolo e la perdita di capacità tampone, la mobilizzazione di alluminio tossico, gli effetti diretti dell’acido sul fogliame), l’esposizione all’ozono a livello del suolo, la possibile fertilizzazione in eccesso dalla deposizione di composti azotati (come nitrati, ammonio e composti di ammoniaca), e lo stress generale causato da una combinazione di questi fattori. Una volta che un albero è in una condizione indebolita, è più probabile che soccomba ad altri fattori di stress ambientale come la siccità, l’infestazione di insetti e l’infezione da agenti patogeni. Le aree di deperimento delle foreste sono state spesso trovate associate a regioni con bassa capacità tampone in cui si verificavano anche danni agli ecosistemi acquatici a causa della deposizione di acido.
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La deposizione acida è stata implicata nell’alterazione della chimica del suolo e nel declino di diverse specie di alberi attraverso mezzi sia diretti che indiretti. I suoli scarsamente tamponati sono particolarmente suscettibili all’acidificazione perché mancano di quantità significative di cationi di base (ioni caricati positivamente), che neutralizzano l’acidità. Calcio, magnesio, sodio e potassio, che sono i cationi di base che rappresentano la maggior parte della capacità di neutralizzare l’acido nei suoli, derivano dall’erosione delle rocce e dalla deposizione umida e secca. Alcuni di questi cationi di base (come il calcio e il magnesio) sono anche nutrienti vegetali secondari che sono necessari per una corretta crescita delle piante. La fornitura di questi cationi di base diminuisce man mano che neutralizzano gli acidi presenti nelle deposizioni umide e secche e vengono lisciviati dai suoli. Così, un paesaggio precedentemente ricco di cationi di base può diventare sensibile all’acido quando i processi di formazione del suolo sono lenti e i cationi di base non vengono sostituiti attraverso processi di erosione o deposizione.
L’acidificazione del suolo può anche verificarsi dove la deposizione di ammoniaca (NH3) e ammonio (NH4+) è alta. La deposizione di ammoniaca e di ammonio porta alla produzione di H+ (che risulta nell’acidificazione) quando queste sostanze chimiche sono convertite in nitrato (NO3-) dai batteri in un processo chiamato nitrificazione:
NH3 + O2 → NO2- + 3H+ + 2e-
NO2- + H2O → NO3- + 2H+ + 2e-
Le fonti di NH3 e NH4+ sono in gran parte attività agricole, specialmente la produzione di bestiame (polli, maiali e bovini). Circa l’80% delle emissioni di NH3 negli Stati Uniti e in Europa provengono dal settore agricolo. L’evaporazione o la volatilizzazione dei rifiuti animali rilascia NH3 nell’atmosfera. Questo processo si traduce spesso nella deposizione di ammoniaca vicino alla fonte di emissione. Tuttavia, l’NH3 può essere convertito in particolato di ammonio che può essere trasportato e depositato come deposizione umida e secca a centinaia di chilometri di distanza dalla fonte di emissione.
Oltre ad alterare negativamente la chimica del suolo, è stato dimostrato che la deposizione acida colpisce direttamente alcune specie di alberi. Gli alberi di abete rosso (Picea rubens) che si trovano ad altezze più elevate negli Stati Uniti orientali sono danneggiati dagli acidi che lisciviano il calcio dalle membrane cellulari dei loro aghi, rendendo gli aghi più suscettibili ai danni del congelamento durante l’inverno. Il danno è spesso maggiore nelle regioni montuose, perché queste aree spesso ricevono più depositi acidi rispetto alle zone più basse e l’ambiente invernale è più estremo. Le regioni montuose sono soggette all’acqua altamente acida delle nuvole e della nebbia insieme ad altri stress ambientali. Inoltre, l’abete rosso può essere danneggiato dall’aumento della concentrazione di alluminio tossico nel suolo. Questi processi possono ridurre l’assorbimento dei nutrienti da parte delle radici dell’albero. Anche le popolazioni di acero da zucchero (Acer saccharum) stanno diminuendo negli Stati Uniti nordorientali e in alcune parti del Canada orientale. Le alte concentrazioni di alluminio nel suolo e le basse concentrazioni di calcio nel suolo derivanti dalla deposizione acida sono state implicate in questo declino. Altri alberi in questa regione che sono influenzati negativamente dalla deposizione acida includono pioppo tremulo (Populus), betulla (Betula) e frassino (Fraxinus).
Alcuni scienziati sostengono che la deposizione acida può influenzare la geologia di alcune regioni. Uno studio del 2018 che esamina la frana di Jiweishan del 2009 nel sud-ovest della Cina ha proposto che la pioggia acida possa aver indebolito uno strato di scisto che separava gli strati di roccia contenenti una falda acquifera superiore dagli strati di roccia contenenti una miniera sottostante, che ha causato una grande massa di roccia per scivolare dal fianco della montagna e uccidere 74 persone.
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