In de jaren ’70 en ’80 vertoonden beboste gebieden in Midden-Europa, Zuid-Scandinavië en Oost-Noord-Amerika alarmerende tekenen van bossterfte en boomsterfte. Een onderzoek in 1993 in 27 Europese landen bracht schade of sterfte door luchtverontreiniging aan het licht bij 23 procent van de 100.000 onderzochte bomen. Waarschijnlijk was de teruggang het gevolg van vele factoren, waaronder zure depositie (b.v. bodemverzuring en verlies van buffercapaciteit, mobilisatie van giftig aluminium, directe effecten van zuur op het gebladerte), blootstelling aan ozon op grondniveau, mogelijke overbemesting door de depositie van stikstofverbindingen (zoals nitraten, ammonium en ammoniakverbindingen), en algemene stress veroorzaakt door een combinatie van deze factoren. Als een boom eenmaal verzwakt is, is de kans groter dat hij bezwijkt onder andere milieustressoren zoals droogte, insectenplagen en infecties door ziekteverwekkers. De gebieden met bossterfte bleken vaak samen te hangen met regio’s met een lage buffercapaciteit waar ook schade aan aquatische ecosystemen als gevolg van zure depositie optrad.
Simon Fraser-Science Photo Library/Photo Researchers, Inc.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Zure depositie is zowel direct als indirect betrokken bij de verandering van de bodemchemie en de achteruitgang van diverse boomsoorten. Slecht gebufferde bodems zijn bijzonder gevoelig voor verzuring omdat zij een aanzienlijk tekort hebben aan basische kationen (positief geladen ionen), die de zuurtegraad neutraliseren. Calcium, magnesium, natrium en kalium, de basische kationen die verantwoordelijk zijn voor het grootste deel van het zuurneutraliserend vermogen van bodems, zijn afkomstig van de verwering van gesteenten en van natte en droge depositie. Sommige van deze basiskationen (zoals calcium en magnesium) zijn ook secundaire plantenvoedingsstoffen die nodig zijn voor een goede plantengroei. De aanvoer van deze basische kationen neemt af naarmate zij de zuren neutraliseren die aanwezig zijn in natte en droge afzettingen en uit de bodem worden geloogd. Zo kan een landschap dat vroeger rijk was aan basische kationen, zuurgevoelig worden wanneer de bodemvormingsprocessen traag verlopen en de basische kationen niet worden vervangen door verwerings- of depositieprocessen.
Bodemverzuring kan ook optreden wanneer de depositie van ammoniak (NH3) en ammonium (NH4+) hoog is. De depositie van ammoniak en ammonium leidt tot de productie van H+ (wat verzuring tot gevolg heeft) wanneer deze chemicaliën door bacteriën worden omgezet in nitraat (NO3-) in een proces dat nitrificatie wordt genoemd:
NH3 + O2 → NO2- + 3H+ + 2e-
NO2- + H2O → NO3- + 2H+ + 2e-
De bronnen van NH3 en NH4+ zijn grotendeels landbouwactiviteiten, met name veeteelt (kippen, varkens en runderen). Ongeveer 80 procent van de NH3-uitstoot in de Verenigde Staten en Europa is afkomstig van de landbouwsector. Bij de verdamping of vervluchtiging van dierlijk afval komt NH3 in de atmosfeer terecht. Dit proces resulteert vaak in de depositie van ammoniak nabij de emissiebron. NH3 kan echter worden omgezet in ammoniumdeeltjes die als natte en droge depositie honderden kilometers van de emissiebron verwijderd kunnen worden getransporteerd en neerslaan.
Naast een negatieve verandering van de bodemchemie is gebleken dat zure depositie ook een directe invloed heeft op sommige boomsoorten. Fijnsparren (Picea rubens) die op grotere hoogte in het oosten van de Verenigde Staten worden aangetroffen, ondervinden schade doordat zuren calcium uit de celmembranen in hun naalden lekken, waardoor de naalden vatbaarder worden voor schade door bevriezing tijdens de winter. De schade is vaak het grootst in bergachtige gebieden, omdat deze gebieden vaak meer zure neerslag ontvangen dan lager gelegen gebieden en de winterse omgeving extremer is. Bergstreken worden blootgesteld aan zeer zuur wolk- en mistwater, samen met andere milieu-invloeden. Bovendien kan de rode spar schade oplopen door de verhoogde concentratie van giftig aluminium in de bodem. Deze processen kunnen de opname van voedingsstoffen door de boomwortels verminderen. Ook de populaties van de suikeresdoorn (Acer saccharum) nemen af in het noordoosten van de Verenigde Staten en delen van Oost-Canada. Hoge aluminium- en lage calciumconcentraties in de bodem als gevolg van zure depositie zijn bij deze achteruitgang betrokken. Andere bomen in deze regio die negatief worden beïnvloed door zure depositie zijn onder meer esp (Populus), berk (Betula), en es (Fraxinus).
Sommige wetenschappers stellen dat zure depositie de geologie van sommige regio’s kan beïnvloeden. Een studie uit 2018 waarin de aardverschuiving van Jiweishan in 2009 in het zuidwesten van China werd onderzocht, stelde voor dat zure regen een schalielaag kan hebben verzwakt die de rotslagen met een aquifer boven scheidde van de rotslagen met een mijn eronder, waardoor een grote rotsmassa van de berghelling gleed en 74 mensen omkwamen.