Városok éghajlata

Alap

A savas esõk hatása a természetes környezetre

A savas esõk a környezet minden elemét befolyásolják, úgy mint a felszíni vizeket, a talajvizet, talajt és a növényzetet. Akadályozzák a táplálékláncot és veszélyeztetik a biodiverzitást. Lerontják a mi világunkat.

A vizek savassága

Ha a savas esõ belekerül a folyókba, vagy a tavakba, csökkenti a víz pH-ját, ami nagyon veszélyes, például a halak számára. Amikor a víz pH-a 5.5-nél kisebb lesz, akkor a halak elpusztulnak, vagy nagyon betegekké válnak. Az 50-es évek végén felfedezték, hogy a halak eltûnnek Dél-Skandinávia tavaiból és vízi útjaiból.

Ma mintegy 14,000 svéd tó érintett a savasodásban, ennek következtében széles skálán károsodnak a növények és az állatok. A károk Skandinávia nagy részét érintik, de elõfordulnak az Egyesült Királyságban és az Alpokban is. Skandináviában a tavak és folyók különösen érzékenyek a savasodásra, mivel kristályos kõzeteken találhatóak, melyek szintén savasak. Ennek következtében a savas esõk növelik a természetes savasságot, ami más területekhez képest már eleve magasabb. A savas esõk a talajvíz savasodását is okozzák; ez aztán hatással van az emberekre és a növényekre. Egy másik terület, ami szintén erõsen érzékeny a víz savasodására, az Észak-Amerika. Kanadában 1981 óta 202 tavon végeznek méréseket Ontarió, Quebec és az Atlanti-óceán környéki tartományokban. 1994-ben 33 % mutatott javulást a savasodásban, míg 11 % rosszabbodott. A fennmaradó 56 %-ban a savassági szintek nem változtak.

Mivel az európai SO₂ és NO_x kibocsátás fokozatosan csökken, a 90-es években évi 1-6 %-os kéntartalom csökkenés volt megfigyelhetõ számos nyugat- és észak-európai tóban és vízfolyásban; ezáltal több helyen a vizek regenerálódtak, míg másutt ez a hatás várható. A regenerálódást úgy határozták meg, hogy az visszatérés az iparosodás elõtti savassági szintre, illetve más tényezõk, amelyek ellensúlyozzák a savasodást, szintén ezen a szinten vannak. Nagy-Britannia volt az egyetlen terület, ahol nem figyelték meg a szulfát koncentráció csökkenését. A csökkentett kibocsátás nem jelenti azonnal a vízfolyások, tavak és folyók minõségének javulását. Például Maine-ben (USA) néhány felszíni víz a 90-es években folyamatosan savasodott, pedig az esõ kénsav tartalma csökkent. Több tényezõ járult hozzá a tó folytatódó savasodásához: változás az éghajlatban, növekvõ nitrogén összetevõk szintje a csapadékban, például a salétromsavé és a vízgyûjtõ terület savsemlegesítõ képességének csökkenése.

Talajok

Amikor a talaj savassá válik, az alapvetõ ásványok (úgy mint a kalcium (Ca) és a magnézium (Mg)) kioldódnak, mielõtt a fák és más növények növekedésükhöz fel tudnák használni, ez csökkenti a talajok termékenységét. Továbbá, a nagyon veszélyes és mérgezõ anyagokat, mint az alumínium (Al), kioldja és ezek felhalmozódnak a talajban, ami a talajok leromlásához vezet. Alumínium bõségesen található a talajokban ártalmatlan szerves formában. Ha viszont kioldódik, akkor a szerves formája átalakul szervetlen alumíniummá, ami mérgezõ az élõ szervezetekre. Az alumínium kioldódik az alumínium szilikátokból, amikor a víz pH-ja eléri a 4.0-es értéket. Károsítja a hajszálgyökereket és csökkenti a foszfor és más tápanyagok felvételét. A fának csökken az ellenállóképessége, és késõbb tápanyaghiányban és az ellenállóképesség lecsökkenése miatt elpusztul. A tudósok úgy gondolják, hogy a talajban levõ tápanyagok elvesztése összekapcsolva a mérgezõ alumínium mennyiségének növekedésével a talajban, egy lehetõség lehet arra, hogy a savas esõk hogyan károsítják a fákat. Ilyen kémiai anyagok kimosódhatnak a lefolyás során is, és elszállítódnak a vízfolyásokba, folyókba és tavakba.

Nem minden talaj egyformán érzékeny a savas esõ hatásaira. A leginkább veszélyeztetett talaj az, ami savas sziklán alakult ki, azaz gránit és más magas szilícium tartalmú glaciális területen levõ alapkõzeten (gránit, bizonyos gneiszek, kvarcit és kvarctartalmú homokkõ), vagy vastag rétegben felhalmozott szilíciumtartalmú homokon (ilyen például a dán és a holland homoksíkság), vagy öreg és mállott talajon. A mészben gazdag talajok sokkal ellenállóbbak a savasodásnak. Valóban, a mész a legjobb eddig ismert puffer, és következésképpen a gazdák és az erdészek mindinkább használják. A talajok kevésbé érzékenyek a savas esõre, mint a felszíni vizek, mert nagyobb a pufferkapacitásuk. Ez azt jelenti, hogy a talaj semlegesítheti részben vagy egészben a savas esõvíz savanyító hatását. Ez fõleg az alul elhelyezkedõ alapkõzettõl függ, és az ember talajhasználatától és -kezelésétõl. A talajok pufferkapacitásának különbözõsége egy fontos ok, amiért sok terület savas esõ után nagy károkat mutat, míg más területek körülbelül ugyanannyi savas esõt kapnak, de a károsodás nem jelenik meg. Sajnos, a pufferkapacitás kimeríthetõ a folyamatos savas esõnek való kitétellel. Svédországban, az ország legnagyobb részén, a talajok a skandináv prekambriumi alapközet lassan málló ásványi anyagokból képzõdtek, ami azt jelenti, hogy a kritikus savas terhelés (az a maximális savas terhelés, amit a talaj képes semlegesíteni) alacsony. Svédország, más szavakkal, sokkal érzékenyebb a savasodásra, mint más országok. Még egy közepes savas utánpótlás is elegendõ a talajok elsavasításához.

Az erdõtalajok képessége, hogy ellenálljanak a savasodásnak (pufferkapacitás), függ a talajréteg vastagságától és összetételétõl, valamint az erdõ alatt lévõ alapkõzet típusától. Például az USA-ban a középnyugati államokban, mint Nebraska és Indiana, olyan talajok vannak, amiknek jó a pufferkapacitásuk. Az északkeleti hegyvidéki területeken, mint a new yorki Adirondack és a Catskill hegyek, alacsony pufferkapacitású, vékony talajréteg található.

Növényzet

A savas csapadék nagyon káros a növényzetre. Általában nem pusztítja el közvetlenül a fákat. Inkább, sokkal valószínûbb az, hogy a fák legyöngülnek, mert a levelekbõl tápanyag veszik el, korlátozott a talajból hozzáférhetõ tápanyagok mennyisége, vagy a talajból lassan távozó mérgezõ anyagoknak teszik tönkre azokat.  

A savak károsítják a levelek és a tûlevelek felszínét (gyorsítja a levél viaszrétegének pusztulását), ezáltal erõteljes párolgást okoz, és meggátolja a fotoszintézist. A tápanyagok levélen keresztül való kimosása is lehetséges. Ammónia és nitrogén érkezhet a levélre, száraz vagy nedves ülepedéssel, és átjut a levél felszínén lévõ féligáteresztõ hártyán. Ezután a levélsejt részévé válik. Kémiai kölcsönhatás játszódik le a levelekben és a kálium, kalcium, magnézium és a kén átszûrõdik és lemosódik a levél felszínébõl. Ennek következtében a fák még érzékenyebbé válnak az éghajlati tényezõkre (mint az aszály, erõs szél, alacsony hõmérséklet, rovarok). A savas esõk az okozói az avar csökkenõ arányú elbomlásáért, valamint a hasznos mikroorganizmusok (melyek szimbiózisban élnek a fa gyökereivel) elpusztulásáért. A talajlakó szervezetek (ideértve a baktériumokat is) lélegzési sebessége lecsökken. Elég gyakran, a fák sérülése vagy halála a savas esõk ezen hatásainak eredménye, ami kombinálódhat egy vagy több további, a fát veszélyeztetõ jelenséggel.

Savas esõk által károsított erdõket találhatunk Európa szerte, és az USA keleti részének sok régiójában. A 3. és 4. ábra a Fekete Háromszögben pusztuló erdõket mutatja be. A fák gyökere és lombozata fizikailag károsodik, csökken a növényborítottság, a lombkorona elhal, csökken a fa növekedési sebessége s végül az egész fa elhal. Azonban a fák akkor is károsodhatnak, ha a talajnak jó a pufferkapacitása. Magashegységi területek erdei gyakran nagy mennyiségû savnak vannak kitéve, szemben más erdõkkel, mert gyakran érintkeznek savas felhõkkel és köddel, amik sokkal savasabb, mint az esõ. A tudósok úgy gondolják, hogy amikor a levelek gyakran vannak ebben a savas ködben, az alapvetõ tápanyagok a leveleket elhagyják. Ez a veszteség a fákat még fogékonyabbá teszi más környezeti tényezõk, mint a téli hideg idõjárás, által okozott károkra. 

Az erdõkárok esetében a savas esõknek az erdõkárokhoz való hozzájárulásukat nehéz elkülöníteni más stressz helyzetektõl, mint például az aszály, tûzesetek és rovarok, amik az erdõ egészségére jelentõs hatással vannak. Emiatt, a légszennyezettség erdõkárosító hatása egy vitatott téma, különösen Észak-Amerikában. Jelenleg a több, mint 30 európai országban begyûjtött fák 25 százaléka károsodottnak tekinthetõ (a fák a levelük több, mint 25 százalékát elvesztették). Hasonló hatás figyelhetõ meg Kínában, Brazíliában, Chilében és Mexikóban, valamint a dél kaliforniai Szent Bernardino hegyekben. Az elmúlt 20 évben a károk növekednek, és bár nehéz azonosítani a végleges okot, a vizsgálatban résztvevõ országok közel felében a légszennyezést nevezték meg mint okot. Kötött talajok savasodását is megemlítették, mint az erõkárok egy lehetséges okát (különösen a tûlevelûek veszítik el leveleiket), amit 1980 óta kezdtek megfigyelni Svédország déli részein.

Tápláléklánc és a biodiverzitás

A savasodás folyamata kioldja az anyagokat, amik károsak lehetnek a talajban lévõ mikroorganizmusokra, amik az elhalt szerves anyagok lebontásáért felelnek, ugyan így káros lehet a táplálkozási lánc felsõbb szintjein álló madarakra, emlõsökre, az emberrel bezárólag. A légszennyezésre és a savasodásra az egyes fajok érzékenysége változó. A legérzékenyebb csoport a halak, zuzmók, moszatok, bizonyos gombák és kis vízi szervezetek. A savas esõk megzavarják a kén és a nitrogén természetes körforgását. Néhány élõlény teljesen kihalhat (ami a biodiverzitás csökkenését jelenti), mivel már nem tudnak a savasabb környezethez hozzászokni. A fõ probléma az, hogy a savas esõk folyamatosan rosszabbítják az életfeltételeket az ökoszisztémában és a káros anyagok felhalmozódását okozzák a vízben és a talajban. Dél-Svédország talajainak erõs savasodása már alapvetõ változásokat hozott például a gombák fajösszetételében. Ugyanazon a területen a zuzmók és a moszatok flórája észrevehetõen kevésbé változatossá vált, habár ez inkább a savas csapadék direkt hatásának köszönhetõ, mint a növekvõ talaj savasságnak. 

Halak

Elõször azt hitték, hogy a halak halálát maguk a savak okozták, viszont a kutatások azt mutatják, hogy a magas alumíniumtartalom, ami kioldódott a talajokból, volt a valódi oka a pusztulásuknak. Az alumínium (Al) erõsen mérgezõ lehet a halakra olyan pH szinteken, amelyek emberre még nem tekinthetõk mérgezõnek. Az alumínium két módon pusztítja a halakat. Az elsõ, képes csökkenteni a kopoltyún keresztüli ioncserét és következésképpen só csökkenést okoz. Az édesvízi halaknak az ozmotikus szabályozás (egyensúlyi állapot fenntartásának képessége a só és az ásványok között a szövetekben) alapvetõ feltétele az életben maradásuknak. Az alumínium is kiválik a kopoltyún és kölcsönhatásba lép az oxigénnel, így a hal a szó szoros értelmében megfullad. Másodsorban a halak nyálkát választanak ki, hogy leküzdjék az alumíniumot a kopoltyújukról. Ez a nyálka eltorlaszolja a kopoltyút, annyira, hogy az oxigén és a só szállítást is gátolja. A kutatások azt mutatták, hogy az elpusztult halakban alacsony nátrium (Na⁺) és klorid (Cl^-) ion szint voltak a vérben. Ez azt jelenti, hogy nem voltak képesek saját testükben lévõ só szabályozására. Az alacsony pH szint a hal szöveteiben lecsökkenti a só egyensúlyt. Sok halban a kalcium szint nem tartható a pH szint változásának köszönhetõen. Ez szaporodási problémákat okoz: az ikrák túl törékenyek, vagy gyengék. A kalcium hiánya gyenge gerincet és a csontok deformációját okozza.

Más vízi szervezetek

Más vízi szervezeteket is befolyásol a savas víz. Az alacsony pH szint gyakran lecsökkenti a békák, szalamandrák növekedését. Azonban néhány savnak ellenálló faj, mint a tarajos gõte (Triturus vulgaris) el tudja viselni a savasodást és birtokba veheti a varangy és béka üregeket. A savas esõk nem csak fajokat pusztítanak ki, hanem megváltoztatják és csökkentik a magasabb táplálkozási szinten lévõ állatvilág élelemellátását. Például a tenger fenéklakó állat és növényvilágának csökkenése légy, moszkitó, muslica, szúnyog, tiszavirág fajok csökkenéséhez vezethet. Ez stresszet okozhat a vízi húsevõk között (mint a rovarevõ halak). A ragadozó madarak, mint légykapók megeszik a halakat, és elpusztulnak a magas alumínium koncentráció miatt. A madarak vékonyhéjú tojásokat fognak tojni, és a kicsik ritkán maradnak életben. Általában a legtöbb faj kicsinyei érzékenyebbek, mint az idõsebb egyedek. Nem minden faj viseli el ugyan azt a mennyiségû savat. Például a békák viszonylag magasabb savszintet is elviselnek, míg a csigák sokkal érzékenyebbek a pH változására.

Kapcsolódó oldalak:

A Fekete Háromszögrõl többet olvashatsz:
Városok éghajlata - Alap - 1. Fejezet - Veszélyben lévõ területek
A savas esõk emberi egészségre és gazdaságra gyakorolt hatásáról itt találsz részleteket:
Városok éghajlata - Haladó - 3. Fejezet - Hatás 2 

Az oldalról:

szerzõ: Anita Bokwa - Jagellói Egyetem - Krakkó / Lengyelország
támogató:
tudományos lektor:
pedagógiai lektor:
utolsó módosítás: 2004-04-20