ما هي الأمطار الحمضيّة؟
الأمطار الحمضيّة (بالإنجليزية: Acid Rain) تعرف أيضاً بالترسيب الحمضي، وهي مصطلح شامل يُشير إلى أي نوع من الترسيب الذي يسقط على سطح الأرض من الغلاف الجوي ويحتوي على مكونات حمضيّة؛ مثل أحماض الكبريتيك والنيتريك، وتأتي في شكلين: الرطب والجاف. الرقم الهيدروجيني للأمطار في ظل الظروف الطبيعية يبلغ حوالي 5.6، بينما يتراوح الرقم الهيدروجيني للأمطار الحمضيّة بين 4.2 و4.4، مما يدل على أنها حمضية جزئياً، وذلك لأنّ ثاني أكسيد الكربون يذوب في مياه الأمطار مُنتجاً حمض الكربونيك الضعيف.
ظهرت فكرة المطر الحمضي لأول مرة في عام 1852م على يد عالم الكيمياء الإسكتلندي روبرت أنجس سميث، الذي قام بدراسة كيمياء مياه الأمطار في المناطق الصناعية في إنجلترا وإسكتلندا. وقد نشر نتائج دراسته في كتابه (الهواء والمطر: بدايات علم المناخ الكيميائي) عام 1872م. تُعتبر الجمعية الملكية للكيمياء سميث بـ “أب المطر الحمضي”. بينما تمثل الخمسينات من القرن العشرين عندما بدأ العلماء دراسة هذه الظاهرة، وأصبحت قضية معترف بها في الستينات والسبعينات، بعد أن تسببت في أضرار واضحة في مناطق مثل أوروبا الغربية وشرق أمريكا الشمالية.
أنماط الأمطار الحمضيّة
تسقط الأمطار الحمضيّة من الغلاف الجوي على سطح الأرض بشكلين رئيسيين:
- الترسيب الرطب: يقصد به تساقط أحماض النيتريك والكبريتيك التي تتشكل في الغلاف الجوي على الأرض، وهي تتضمن المطر والثلج والضباب والبرد.
- الترسيب الجاف: يُعرف بأنه تراكم الجزيئات والغازات الحمضيّة المتساقطة من الغلاف الجوي على الأسطح، مثل المسطحات المائية والنباتات والمباني، خصوصاً في ظل انخفاض مستوى الرطوبة. تسهم الأمطار التي تسقط بعد ذلك في تفاعل هذه المكونات لتشكيل مياه حمضية قد تؤثر بشكل سلبي على الحياة البرية.
أسباب تكون الأمطار الحمضيّة
تنجم الأمطار الحمضيّة عن مجموعة من الأسباب، منها الأنشطة الطبيعية مثل البراكين وعمليات التحلل النباتي، إلى جانب الأنشطة البشرية. وفقاً لوكالة حماية البيئة (EPA)، فإنّ المصدر الرئيسي للأمطار الحمضيّة هو انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت (SO2) وأكاسيد النيتروجين (NOX) الناتجة عن محطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري والمركبات وعمليات التكرير. تشمل التأثيرات أيضاً انبعاثات الغازات من مولدات الطاقة المعتمدة على إنتاج الكهرباء، حيث قد تتسرب الغازات من هذه المصادر إلى الغلاف الجوي، وتتفاعل مع بخار الماء لتشكل أحماض الكبريتيك (H2SO4) والنيتريك (HNO3)، والتي قد تؤثر سلباً على المناطق الزراعية نتيجةً لانتقال الغازات بعيدة المدى.
الآثار السلبية للأمطار الحمضيّة
تمتد آثار الأمطار الحمضيّة لتشمل العديد من النتائج السلبية، نذكر منها:
التأثيرات على المسطحات المائية
تسهم الأمطار الحمضيّة في زيادة حموضة البحيرات والأنهار، حيث يُعتبر الرقم الهيدروجيني الطبيعي حوالي 6.5 أو أعلى، وعند تعرضه للأمطار الحمضيّة، ينخفض الرقم الهيدروجيني. ارتفاع حموضة المياه قد يتسبب في تقليص أعداد الأسماك والأنواع الحيوانية الأخرى، حيث أن الكائنات الحية تملك مستويات مختلفة من المقاومة للحموضة. يُعد الروبيان وبلح البحر من الأنواع الأكثر تأثراً، وقد تتعرض الأسماك، مثل السلمون، لمشاكل في النمو والتكاثر عند انخفاض مستويات الحموضة.
التأثيرات على المباني
تعاني المباني والمنشآت من التدهور بفعل الظروف المناخية المختلفة، إلا أن الأمطار الحمضيّة تُسرع من هذه العمليات. وتتأثر بشكل خاص الهياكل المصنوعة من الحجر الجيري أو الحجر الرملي، حيث تظهر الأضرار بشكل واضح نتيجة تآكلها بسبب الملوّثات الحمضيّة.
التأثيرات على النظام البيئي والتربة
تؤثر الأمطار الحمضيّة على النباتات والتربة بطرق متنوعة، منها:
- تآكل الطبقة الشمعية للأوراق مما يعيق عملية البناء الضوئي.
- إذابة العناصر الغذائية من التربة، مما يضر بعملية نمو النباتات.
- إطلاق مواد سامة مثل الألمنيوم من التربة، مما يزيد من صعوبة احتفاظ النباتات بالمياه.
التأثيرات على الصحة العامة
تتفاعل الملوثات في الغلاف الجوي التي تُشكّل المطر الحمضي مع الأكسجين وتنتج جزئيات دقيقة قد تُسبب مشاكل صحّية. في حين أن الأمطار نفسها لا تؤذي الجلد، فإن الضباب الحمضي الذي يحتوي على جزيئات الأحماض يمكن أن يؤدي إلى مشاكل تنفسية، مثل تهيّج الحلق والأنف. تنعكس الآثار على كبار السن وذوي الأمراض التنفسية المزمنة، حيث يزداد خطر التعرض لأزمات صحية حادة.
فوائد محتملة للأمطار الحمضية
أظهرت أبحاث حديثة تمّت بالتعاون مع وكالة ناسا أن هناك إمكانية وجود فوائد للأمطار الحمضيّة، حيث يمكن أن يُساهم الكبريت الموجود في هذه الأمطار في الحد من انبعاثات غاز الميثان، أحد غازات الدفيئة الضارة.
استراتيجيات للحد من آثار الأمطار الحمضيّة
هناك العديد من الحلول الفردية والجماعية التي يمكن تنفيذها للحد من الأمطار الحمضيّة، تتضمن:
- تطبيق المحولات الحفازة في السيارات لتقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين.
- بناء محطات طاقة تعتمد على الغاز الطبيعي، حيث يُنتج عن حرق الغاز كميات أقل من الملوثات مقارنةً بالفحم.
- استخدام الطاقة البديلة مثل الطاقة الشمسية والريحية لتخفيف الاعتماد على مصادر الطاقة الأحفورية.
- غسل الفحم قبل استخدامه في محطات الطاقة لإزالة كميات معينة من الكبريت، واستخدام أجهزة scrubbers في المعامل للتخلص من الغاز المتطاير.
- ترويج وسائل النقل العامة والدراجات كممارسات أكثر استدامة.