Zure regen

Zure regen ontstaat wanneer zwaveldioxide, ammoniak en stikstofoxiden, afkomstig van uitstoot van intensieve veeteelt en industriegebieden zoals het Ruhrgebied, oplossen in de regenwolken. De term “zure regen” is niet helemaal juist. Het zou beter zijn om te spreken van “zure neerslag” of van “zure depositie”. Zure depostie komt namelijk niet alleen in “natte” vorm voor, maar ook in “droge” vorm. Sneeuw en hagel is dus ook zure regen. Zie ook het artikel over verzuring.

Chemische reacties

Door chemische reacties in de lucht (SO₂ + H₂ + O₂ => 2H⁺ + SO₄^2- ; 4NO₂ + 2H₂O + O₂ => 4H⁺ + 4NO₃^- en NH₄⁺ + 2O₂ => NO₃^- + 2H⁺ + H₂O) ontstaat onder meer zwavelzuur en salpeterzuur. Wanneer dit regenwater met zwavelzuur op kalkarme grond valt, dan wijzigt hierdoor de zuurgraad (pH) van de bodem waardoor het millieu wijzigt. Alle organismes komen binnen bepaalde pH waarden voor.

Gevolgen

Grofweg kan men vijf plaatsen onderscheiden, waar zure depositie zijn sporen na laat.

Water

Het zuur zorgt ervoor dat grond- en oppervlaktewater een lagere pH-waarde krijgt waardoor het ecosysteem van vijvers en meren verstoord kunnen worden. Dieren en planten kunnen sterven. alp is de man.

Flora

Het zuur heeft op verschillende manieren een negatieve invloed op planten; de beschermlagen van een plant wordt aangetast. Het zuur tast bijvoorbeeld de huidmondjes en de beschermende waslaag van bladeren en naalden aan, waardoor een plant kan uitdrogen. Tevens kan het zuur in het blad doordringen en de voedingsstoffen uitspoelen, die de wortels niet op tijd kunnen aanvullen. Door deze processen gaan de bladeren en naalden verkleuren. De neerslag die langs de bomen afstroomt, tast de takken of stam aan waardoor deze gaan scheuren en schimmels vrij spel krijgen. Zure depositie in de bodem kan schade aan het wortelstelsel toebrengen, waardoor planten minder goed in staat zijn water en andere voedingsstoffen op te nemen.

Bodem

Aanvankelijk zal een hoeveelheid zuur die aan de bodem wordt toegevoegd worden geneutraliseerd door een aanwezige natuurlijke buffer van kalk, mineralen en organisch materiaal (humus). Wanneer de grenswaarden van deze buffer worden overschreven, zullen door middel van chemische processen meer metalen vrij komen in de bodem die voor zowel planten, dieren, mensen (het milieu) schadelijk zijn. Het evenwicht van de voedingsstoffen. Er ontstaat een tekort aan calcium, fosfor, magnesium en kalium. Daarnaast vormt een verzuurde bodem een vermindering van de biodiversiteit in en op de bodem.

Zandgronden bevatten over het algemeen weinig kalk, en daar kan het zuur dus niet onschadelijk gemaakt worden. Daar zijn de gevolgen van de zure neerslag dan ook het duidelijkst en worden ze het eerst opgemerkt. Een van de manieren om de effecten van zure regen op de bodem te verminderen, is derhalve het strooien van (ongebluste) kalk.

Gebouwen, archieven, materialen

Het zure water lost de kalksteen of mergel op, wat in veel gebouwen is verwerkt. Het zuur lost het kalk in het gesteente op. Ook andere materialen als textiel, verf, koper, lood, zink en andere metalen raken beschadigd door het zuur.

Kalk lost in water met een zuurgraad van 4 vijfenzeventig keer sneller op dan in water met een pH van 5,3. Met name de kunstzinnig vormgegeven ornamenten van die gebouwen worden minder duidelijk.

Mens

De schadelijke stoffen die in de lucht aanwezig zijn veroorzaken aandoeningen aan longen en luchtwegen. Ozon en stikstofoxiden gaan na inademing allerlei reacties aan met longweefsel. Ammoniak in hoge concentraties kan onder andere benauwdheid, irritatie van ogen en hoofdpijn veroorzaken.

Geschiedenis

Zure regen werd als eerste in Zweden en Noorwegen vastgesteld. In de jaren '50 en '60 van de vorige eeuw werd in enkele meren een dramatische teruggang van de visstand geconstateerd. Op basis hiervan werd er een groot onderzoek gestart. In kleinere meren verminderde de vis sneller dan in de grotere meren. Het leek alsof de vissen verdronken in zuur water. Ze werden te "waterig", doordat ze hun lichaamszouten verloren en te veel water moesten opnemen om de tekorten aan te vullen (zie osmose). In verschillende gebieden begon men dan ook met het uitstrooien van kalk in de meren, omdat de kalk met het zuur reageert en de zuren zo deels onschadelijk gemaakt konden worden. Verzuring bij vissen bleek samen te gaan met veranderingen in de voedselketens op elk niveau. In zoet water vormen vissen de top van de voedselpiramide. Hierdoor hebben ze grote invloed op de instandhouding van de kringlopen van plantenvoedende organisme en op de samenstelling van de overige fauna. Als de vissen in aantal verminderen of sommige soorten zelfs uitsterven, kunnen er ook andere dieren uitsterven. Maar niet alleen de vissen stierven langzaam uit. Ook slakken, kreeften en mosselen (die gevoeliger zijn voor zuren dan vissen) stierven uit.

De term zure regen raakte in de jaren '70 binnen een kleine kring van wetenschappers verder bekend, maar het duurde tot 1982 voordat het bij het grote publiek ingeburgerd raakte. Zure regen raakte vooral bekend door het afsterven van naaldbossen. Vele miljoenen hectaren Europees bos zijn door de gevolgen van de zure regen getroffen. Zelfs bij volwassen bomen kan de geringste beschadiging dodelijk zijn, omdat daardoor hun weerstand tegen vorst en schimmelaantasting wordt verzwakt. Door de luchtvervuiling wordt ook nog eens de groei van bossen geremd zonder dat uitwendige schade wordt aangebracht. De dramatische bossterfte waarop de Duitse bodemkundige Ulrich rond 1981 de aandacht vestigde, bracht de doorbraak. Ulrich ontdekte dat de bodems onder zwaar aangetaste bossen in het Ertsgebergte sterk waren verzuurd en hij nam aan dat de boomwortels schade ondervonden van het aluminium dat daarbij vrij kwam. Het Duitse Waldsterben kon zich over grote delen van west en centraal Europa verspreiden, meende hij. Het werd steeds duidelijker dat zure neerslag een verschijnsel was met vergaande ecologische effecten en dat maatregelen nodig waren. Niet zozeer de kennis van de schade, maar vooral de dramatische toeneming van de schade was er de oorzaak van dat de term zure regen zich ontwikkelde van een wetenschappelijk begrip tot een volksuitdrukking waarmee bijna het totaal van de luchtverontreiniging werd bedoeld.

Doelstellingen

Nederland heeft zich gecommitteerd aan enkele doelstellingen met betrekking tot de reductie van zure regen.

Nederland kent de volgende tussentaakstellingen voor de depositie: in 2000 maximaal 2400 zuurequivalenten per hectare (z-eq/ha) gemiddeld over Nederland, en in 2010 maximaal 1400 z-eq/ha gemiddeld op bos. In de periode van 1980 tot 1998 was er een gunstige ontwikkeling te zien: de gemiddelde depositie van potentieel zuur op Nederland die uit metingen werd afgeleid, was met bijna 50% gedaald. De ruimtelijke verdeling van de zure depositie veranderde in deze periode vrijwel niet. In het Noorden en delen van het Westen lag de depositie onder de 4000 z-eq/ha per jaar. In Oost-Brabant en de Gelderse Vallei - gebieden met intensieve veehouderij - lag de depositie veelal nog boven de 6000 z-eq/ha per jaar. Juist in of nabij veel van de voor verzuring gevoelige gebieden was de zure depositie dus het hoogst.