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Bereits in den 1960er Jahren beobachteten Wissenschaftler Hinweise auf Baumschäden durch sauren Regen und andere Umweltschadstoffe im Schwarzwald. Dieses Phänomen, das zuerst als Waldsterben oder Baumsterben bezeichnet wurde, verursachte 1990 Schäden an fast der Hälfte aller Bäume im Schwarzwald. Saurer Regen schädigt die Tierwelt, und während sich die meisten Studien zu sauren Niederschlägen auf Wassertiere konzentrieren, sind die Wälder nicht immun gegen die Auswirkungen von saurer Regen.
Definition des sauren Regens
Saurer Regen ist eigentlich ein allgemeiner Begriff für jede Art von saurem Niederschlag. Dies bedeutet, dass die Definition für sauren Regen Regen, Schnee, Nebel, Hagel und / oder Staub umfasst, die saure Verbindungen enthalten. Diese sauren Verbindungen sind fast immer Salpetersäure oder Schwefelsäure.
Saurer Regen entsteht, wenn SO2 (Schwefeldioxid) oder NOx (jede Form von Lachgas) in die Atmosphäre gelangen. Dies geschieht in der Regel durch Verbrennung von Brennstoffen, Industrieemissionen, Ölraffinerien, Stromerzeugern und anderen vom Menschen hergestellten Maschinen / Produktionsanlagen. Diese verbinden sich dann mit Wasser und anderen atmosphärischen Gasen, um Schwefel- und Salpetersäure in dem Niederschlag abzuscheiden, der dann aus der Atmosphäre auf den Boden fällt.
Die Quelle dieser Emissionen muss nicht in der Nähe sein, um sauren Regen zu verursachen: Wind- und Wasserströmungen können diese Schadstoffe auf der ganzen Welt transportieren und an weit entfernten Orten sauren Niederschlag verursachen. Der pH-Wert der sauren Ausfällung liegt normalerweise zwischen 4,2 und 4,4 (während Wasser / Regen normalerweise nahe einem neutralen pH-Wert von 7 liegt).
Boden
Während des Niederschlags dringt etwas Wasser in den Waldboden ein. Wenn der Niederschlag selbst sauer ist, kann sich der Säuregehalt des Bodens erhöhen. Einige Böden haben eine natürliche Pufferkapazität, was bedeutet, dass der Boden den Säuregehalt im Boden neutralisiert. Diese Böden sind von Natur aus alkalisch, die Pufferfähigkeit kann jedoch durch häufige Säureabscheidung beeinträchtigt werden.
Böden mit geringerer Pufferkapazität sind anfälliger für andere schädliche Auswirkungen von saurem Regen. Durch sauren Regen können Pflanzen und andere Produzenten, die an der Basis der Nahrungskette stehen, getötet werden, was zu einer Kettenreaktion von Effekten bis hin zu Raubtieren führen kann. Tatsächlich wurde saurer Regen ursprünglich als "Baumsterben" bezeichnet, da dieser Effekt sauren Regens auf Pflanzen hatte.
Landwirte müssen häufig zerkleinerten Kalkstein oder andere Düngemittel hinzufügen, um die Pufferkapazität des Bodens zu erhöhen und den Säuregehalt zu verringern.
Nährstoffauswaschung
Zusätzlich zur Erhöhung des Säuregehalts im Boden werden durch sauren Regen Kationen wie Kalium, Kalzium, Magnesium und Natrium aus dem Boden ausgelaugt und abgewaschen, wodurch diese Nährstoffe für Pflanzen nicht mehr verfügbar sind. Dieser als Bodenverarmung bekannte Prozess verringert die Fruchtbarkeit des Bodens. Wenn durch sauren Regen diese Nährstoffe vollständig entfernt werden, kann der Boden das Pflanzenleben nicht unterstützen. Durch sauren Regen werden auch Substanzen wie Aluminium freigesetzt, die für Pflanzen giftig sind.
Blattschaden
Wälder in hohen Lagen, wie die in den Great Smoky Mountains, sind nicht nur stark vom sauren Regen betroffen, sondern auch aufgrund der Exposition gegenüber sauren Wolken und Nebel. Bei häufiger Exposition gegenüber saurem Nebel kann die wachsartige Beschichtung von Blättern und Nadeln von Bäumen schwächer werden und anfälliger für Schäden durch Insekten, Krankheiten oder kaltes Wetter sein.
Indirekte Effekte
Wenn das Pflanzenleben nicht unterstützt werden kann, leidet auch das Tierleben unter dem Verlust des Lebensraums oder der Nahrungsquellen. Die Artenvielfalt könnte abnehmen, was bedeutet, dass die Anzahl der verschiedenen Umgebungen sowie die Anzahl der Arten, die in diesen Umgebungen leben, verloren gehen könnten. Arten in einem bestimmten Lebensraum sind aufeinander angewiesen.
Zum Beispiel kann ein niedriger Kalziumgehalt im Boden, der durch sauren Regen verursacht wird, die Anzahl der Regenwürmer oder anderer Insekten verringern, die Vögel zur Ernährung benötigen. Wenn keine Schnecken vorhanden sind, erhalten die weiblichen Vögel nicht genug Kalzium für gesunde Eier. Infolgedessen nimmt auch der Bestand dieser Vögel ab.