En el siglo XIX, Robert Angus Smith notó que, a diferencia de las áreas costeras de Inglaterra, la lluvia que caía sobre las áreas industriales tenía altos niveles de acidez. Durante la década de 1950, los biólogos noruegos descubrieron disminuciones alarmantes en las poblaciones de peces en los lagos del sur de Noruega, y rastrearon el problema a la lluvia muy ácida. Hallazgos similares ocurrieron en Canadá durante la década de 1960.

Escala de pH

La escala de pH oscila entre cero, que es muy ácido, hasta 14.0, que es básico, sin acidez en absoluto. La mayoría del agua superficial tiene un pH de 7.0 y es neutral. La lluvia normal tiene un valor de pH entre 5.0 y 5.5 y es levemente ácida. Cuando la lluvia se combina con óxidos de nitrógeno o dióxido de azufre, la lluvia normal se vuelve mucho más ácida y puede tener un valor de pH de alrededor de 4.0. En valores de pH, un cambio de 5.0 a 4.0 significa que la acidez ha aumentado diez veces.

Oxidación

El dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno ingresan a la atmósfera a través de emisiones de combustibles azufrados, tales como petróleo y carbón, y mediante la fundición de minerales que contienen azufre, como el cobre, el plomo y el zinc. Los científicos ahora saben que altas concentraciones de ácido nítrico y ácido sulfúrico en la lluvia son causadas por la oxidación atmosférica de óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre, y que estos ácidos ingresan al ciclo del agua cuando se oxidan en gotas de nubes y en las propias gotas de lluvia.

Dióxido de azufre

El dióxido de azufre es venenoso en niveles altos y pertenece a un grupo de gases altamente reactivos conocidos como "óxidos de azufre". A temperaturas extremadamente altas, como cuando el carbón, el petróleo y el gas son quemado, el dióxido de azufre se oxida - reacciona con el oxígeno - en la atmósfera produciendo ácido sulfúrico. En proceso llamado deposición ácida, el ácido sulfúrico cae de las nubes en gotas de lluvia.

Óxidos de Nitrógeno

Los óxidos de Nitrógeno también son gases altamente reactivos y se forman cuando el oxígeno y el nitrógeno reaccionan a altas temperaturas. Las emisiones que contienen óxidos de nitrógeno provienen de la quema de biomasa en áreas tropicales y la combustión de carbón, petróleo y gas en las latitudes medias septentrionales. Cuando los óxidos de nitrógeno se oxidan en la atmósfera, producen ácido nítrico. Similar al ácido sulfúrico, el ácido nítrico contribuye a la deposición ácida y es un componente principal de la lluvia ácida.

Persistencia en el agua

El ciclo del agua del planeta es un sistema cerrado y existe toda el agua en la Tierra en alguna etapa del ciclo. El agua se almacena en el océano y se evapora, formando nubes de vapor de agua. A medida que el vapor se condensa, vuelve a la Tierra como precipitación. La lluvia ácida solo se neutraliza cuando cae sobre suelos alcalinos, como la piedra caliza y el carbonato de calcio. Una vez combinados con agua, los ácidos no se evaporan y, a menos que las moléculas se unan con algo básico o el agua fluya hacia un cuerpo más grande, el pH de los cuerpos de agua permanece bajo y el ácido permanece atrapado en su lugar. El agua acidificada afecta negativamente al océano, donde el pH más bajo daña a las criaturas que producen los arrecifes de coral.