Подкисление в естественных экосистемах

Подкисление как важная экологическая проблема впервые привлекла серьезное внимание в конце 60-х годов. Тем не менее, ее последствия начали проявляться задолго до этого, и теперь мы знаем, что выбросы окисляющих веществ наносят серьезный ущерб окружающей среде (как естественной, так и искусственной) и человеку.

Подкисление почв

Почва с высоким содержанием легко выветриваемых минералов может абсорбировать относительно большое количество выпадения окисляющих веществ, не подвергаясь подкислению. Однако, если минералы почвы не являются легко выветриваемыми, естественная сопротивляемость довольно низка.

Почва медленно подкисляется в результате естественных процессов.  Этот процесс происходит с конца прошлого ледникового периода, но он значительно ускорился вследствие ведения лесного хозяйства и выпадения окисляющих веществ. Наиболее серьезными последствиями подкисления почв являются:
-Вымывание питательных веществ, в том числе основных катионов (магний, калий, кальций);
-Освобождение токсичных металлов;
-Связывание жизненно необходимых фосфатов, в результате чего они становятся труднодоступными для растений.

Подкисление поверхностных вод

Естественная буферная способность озер и водотоков обеспечивается бикарбонат-ионом (HCO3-), который поступает в воду из прилежащих земель. Бикарбонат-ион освобождается в результате выветривания почвенных минералов и разложения органического вещества. Озера и водотоки, окруженные легко выветриваемыми типами почв, имеют постоянные приток бикарбонат-иона и хорошую сопротивляемость подкислению. В водоемах, окруженных плохо выветриваемыми почвами, естественная буферная способность ограничена, и при выпадении окисляющих веществ возникает подкисление.

Каковы "пределы терпения" окружающей среды?

"Пределы терпения" окружающей среды называют критическими нагрузками. Международное общепринятое определение критической нагрузки формулируется как "наибольшее выпадение окисляющих веществ, не вызывающее химических изменений, ведущих к долгосрочным негативным эффектам в структуре и функционировании экосистем". Такое определение оставляет некоторое пространство для интерпретации, однако ясно, что в основе его лежит определение пределов для наиболее чувствительных организмов и экосистем.

Причины подкисления

Основной причиной проблемы подкисления на сегодняшний день является выпадение окисляющих веществ - аммиака и оксидов серы и азота.

Способность экосистем к восстановлению

Почвы и поверхностные воды обладают способностью постепенно восстанавливать свое первоначальное химическое состояние; однако, нет никакой уверенности в том, что экосистемы также могут быть восстановлены. Степень восстановления экосистем зависит, среди прочего, от способности к распространению различных видов. Некоторые вещи восстановить невозможно - например, вызванное подкислением оскуднение внутривидового генетического разнообразия.

Источник: Air and the environment, П.Эльвингсон и К.Огрен