In chimica, l'acqua viene considerata acida se
il suo pH è inferiore a 7.
In realtà la
pioggia è sempre naturalmente acida con pH che
va da 5 a 6.5 (ogni unità di pH equivale a
un fattore 10 di acidità); tale acidità è dovuta
all'anidride carbonica presente nell'atmosfera,
all'SO2 e all'NO2.
Noi parliamo di pioggia acida quando il pH è inferiore a 5, quindi, quando è più acida del normale.
L'acidità delle piogge è un problema grave, in quanto comporta la morte della vegetazione (intere foreste) e la morte dei pesci nell'acqua (se il pH è minore di 5), la morte del plancton e lo scioglimento della barriera corallina (in cui vivono il 70% di tutte le specie acquatiche).
L'acidità naturale della pioggia deriva dalle emissioni vulcaniche di SO2. Durante eruzioni vulcaniche particolarmente forti, le pioggie possono avere un pH=2 (1000 volte più acide del normale), ma questo pH viene in parte sopportato dalla vegetazione in quanto risulta temporaneo e il terreno, con il suo effetto tampone, ne blocca l'acidità.
Se invece, la pioggia è costantemente acida, essa crea danni enormi.
I principali gas, emessi dall'attività umana, che causano le
piogge acidee sono: SO2 ed NO2.
L'SO2 deriva dallo zolfo
presente in tutti i combustibili fossili e in particolar modo
nel carbone; per limitare le emissioni di SO2 si procede alla
desolforazione, la quale però non elimina completamente lo
zolfo.
L'NO2 deriva dalla combustione dei combustibili, esso
viene emesso anche dalle automobili, questo gas è molto più
difficile da evitare.
Facendo un rapido calcolo sulla quantità di SO2 ed NO2 emessa
annualmente, e la quantità di pioggia totale che cade in un
anno, il pH medio dovrebbe essere estremamente acido (pH < 1.7).
Il terreno tende a contrastare tale acidità con il suo effetto
tampone, ma dove le emissioni di questi gas sono particolarmente
intense, anche il terreno diventa acido e le piante indebolite,
non riescono a superare gli inverni freddi.
Gli effetti di
tale acidità si evidenziano maggiormente nei Paesi che
utilizzano molto, come fonte energetica, il carbone. Tra i Paesi
più colpiti abbiamo: la Cina che usa molto carbone nelle sue
centrali termoelettriche, causando oltre all'acidità delle
piogge, anche un notevole smog incompatibile con la vita umana;
in Europa è la Germania che utilizza molto carbone, e difatti
molte delle sue foreste si stanno danneggiando.
In natura l'SO2 viene emessa principalmente dai
vulcani (20 Mt/y), mentre le attività dell'uomo emettono ben 140
Mt/y (140 Milioni di tonnellate l'anno), ben 7 volte maggiori.
L'SO2 presente nell'aria, nel giro di alcuni giorni si trasforma
in SO3 che reaggisce velocemente con l'acqua per formare acido
solforico (H2SO4) che è la principale causa delle pioggie acide.
Questo significa che, se l'acqua del mare non avesse un
effetto tampone (dovuto a sali e acidi deboli):
basterebbe un solo anno di
emissione di SO2 ed NO2 da parte delle attività umane, per rendere tutta l'acqua del mondo troppo
acida per la vita dei pesci.
Per fortuna, l'acqua del mare ha molti sali disciolti, i
quali, formano dei tamponi con gli acidi deboli.
Acidi
deboli come quelli che si formano per dissoluzione della CO2 in
acqua, cioé acido carbonico che con il sodio del mare, può
formare bicarbonato di sodio, noto tampone.
Il bicarbonato di
sodio quando agisce come tampone (contrastando l'acido
solforico), forma acido carbonico che decomponendosi libera nuovamente CO2.
Quindi avremo che: l'SO2 dopo le varie reazioni, forma acido
solforico che tende ad acidificare notevolmente il mare; la CO2
che forma l'acido debole tende a tamponare l'effetto dell'SO2
riemettendo la CO2.
L'SO2 emessa nell'atmosfera tende a
diminuire la capacità della CO2 di essere assorbita dagli
oceani.
Questo è un aspetto che si dovrebbe approfondire,
perché potrebbe voler dire che, la capacità di assorbimento della CO2
da parte degli oceani tenderebbe a diminuire, quindi lasciando
sempre più CO2 nell'atmosfera, la quale aumenterebbe
(accumulandosi) sempre più velocemente.
Le attività umane emettono circa 100 volte più CO2 di quella che le piante riescono ad assorbire e circa 7 volte maggiore di quello che è l'emissione naturale di gas (SO2 ed NO2) che causano le piagge acide.
La riduzione dell'uso dei combustibili fossili sarebbe necessario, o almeno la diminuzione di quelli più dannosi come il carbone. Sfortunatamente quest'ultimo è anche la fonte più abbondante e più economica!
L'acidità delle piogge causerà la morte della vegetazione sulla terraferma e della fauna acquatica nei mari. L'effetto serra causerà l'innalzamento della temperatura.