История кислотного дождя с 1970-х сохранена в газетных заголовках, учебниках, и, это оказывается, почвы северо-восточных США. Спустя сорок лет после того, как люди сначала начали заниматься проблемой, влияние кислотного дождя все еще задерживается в Нью-Йорке, Вермонте, Нью-Гэмпшире и Мэне, согласно новому исследованию. Но исследование также показывает первые признаки восстановления.
В разгаре проблемы кислотного дождя диоксид серы от горящего угля дрейфовал в атмосферу и понизил pH дождевой воды. Когда этот кислый дождь упал на землю, он выщелочил кальций из почвы, лишив растения ключевого питательного вещества. Кислотный дождь также растворил алюминиево-богатые полезные ископаемые, освободив металл для дальнейшего отравления растений.Для борьбы с проблемой американский Конгресс наложил строгие нормы выбросов на промышленность в 1970 через Закон о чистом воздухе, усиленный в 1990.
К 2003 диоксид серы, льющийся дождем на северо-восточные США, уменьшился на целых 40%. Но почвы улучшались, также?
Для обнаружения Грегори Лоуренс, biogeochemist в американской Геологической службе в Трое, Нью-Йорк и коллегах проверили почвы в шести еловых лесах. Места включали парк Adirondack в Нью-Йорк, Национальный лес Белой горы в Нью-Гэмпшире, Национальный парк Гротона в Вермонте и два резерва исследования в Мэне. Похороненный ниже лесной подстилки, почва смешивается с камнями, поскольку они выдерживают, медленно пропускающими кальций. Исследователи рассуждали, что, если они вырыли ниже поверхности, они могли бы найти один ранний индикатор восстановления: возрастающие кальциевые концентрации в почве.
Они сначала проверили почвы в регионе в 1992 и 1993. Одиннадцать лет спустя они возвратились и проверили снова.Были скромные признаки улучшения, бригада сообщит онлайн в следующем месяце в Обществе Почвоведения Американского Журнала. Кальциевые уровни в почве были все еще низкими, но алюминий в поверхностных грунтах начал исчезать — по крайней мере, в Вермонте, Нью-Гэмпшире и Мэне; нью-йоркские почвы все еще вызвали мутацию у высокого уровня металла. “Способом, которым приходили в себя почвы, не был действительно способ, которым мы ожидали”, говорит Лоуренс.
Лоуренс предлагает двухступенчатое объяснение. Во-первых, менее кислотный дождь означает меньше алюминия, распадающегося от полезных ископаемых и циркулирующего в почве.
Во-вторых, поверхностные грунты пополняются путем распада вопроса растения, имеющего низкие уровни алюминия и по существу растворяющего концентрацию металла в почве. “Это – ответ на уменьшающиеся уровни кислотного дождя», говорит Лоуренс. «Это просто ведут больше растения, чем это – геология”.Кальций не оживляется в почве, потому что камни на этих местах, которые типичны для региона, не богаты в питательном веществе и погоде очень медленно, говорит Лоуренс. Это – одна причина, которую почвы занимают много времени для восстановления. Фактически, кальций может буферизовать почвы против некоторых худших последствий кислотного дождя, но теперь — потому что существует так мало кальция, оставленного стоять на пути вредных химических реакций, таких как те, которые мобилизуют алюминий — эти почвы “фактически более чувствительны к кислотному дождю сегодня, чем они были 25 лет назад”, говорит он.
На их пути к восстановлению эти почвы висят сомнительной нитью.Исследование “является первым, чтобы намекнуть, что ухудшение среды обитания северо-восточных американских почв от кислого отложения наконец достигло нижнего предела”, говорят Бренден Макнейл, biogeochemist в Университете Западной Вирджинии в Моргантауне, не вовлеченном в работу. Он указывает, однако, что влияние кислотного дождя распространяется вне северо-восточных еловых лесов на области, где степень ущерба и статус восстановления остаются неизвестными.
Глобальное подкисление 2012 года отчеты об оценке, например, что в Канаде и Западной Европе, выбросы диоксида серы уменьшились при приблизительно том же уровне как в США, но в местах как Китай, выбросы диоксида серы теперь достигают уровней, не замеченных в США с 1970. Даже в изученном регионе, Макнейл говорит, тонкие улучшения почвы являются “не рядом столь же существенными как сокращения эмиссии” — знак, что прояснение воздуха диоксида серы является только первым этапом на дальней дороге к восстановлению.