تأثيرات الأمطار الحمضية على البيئة

الأثر البيئي للأمطار الحمضية

يُعرف المطر الحمضي بأنه نوع من الأمطار يحتوي على أحماض النيتريك والكبريتيك، والتي تنتج أساسًا بسبب الأنشطة البشرية المرتبطة بحرق الوقود الأحفوري. من المهم الإشارة إلى أن المطر الحمضي يُحدث أضرارًا جسيمة على الأنظمة البيئية المختلفة، مثل تقليص التنوع البيولوجي، وتدمير مصادر الغذاء، وإلحاق الضرر بالبيئة، وغيرها من الآثار السلبية.

تأثير الأمطار الحمضية على الحيوانات

إن من أبرز تأثيرات المطر الحمضي تظهر في البيئات المائية، مثل البحيرات والمستنقعات والجداول. فعند تفاعل المطر الحمضي مع التربة، تزداد حموضتها، مما يؤدي إلى تسرب أيونات الألمنيوم إلى المسطحات المائية، مما قد يسبب تشوهات في الأجنة وموت بويضات العديد من البرمائيات التي تتكاثر في تلك المياه. تختلف قدرة تحمل الحيوانات لدرجات الحموضة؛ فبعض الأنواع أكثر حساسية من غيرها. على سبيل المثال، تموت معظم بيض الأسماك عند مستوى حموضة 5، كما يمكن أن تموت بعض الأسماك البالغة عند مستويات أقل. وبالمثل، قد لا تتأثر بعض الحيوانات مباشرةً بالحموضة، لكنها تتأثر من خلال تدهور غذائها المستند إلى النباتات والحيوانات الأخرى. على سبيل المثال، قد تتحمل الضفادع مستوى حموضة 4، بينما يموت ذباب مايو الذي تتغذى عليه عند مستوى حموضة أقل من 5.5.

وتمثل الطيور كذلك ضحايا للمطر الحمضي ولكن بطريقة أقل وضوحًا. توضح الدراسات أن المطر الحمضي يتسبب في انخفاض أعداد طائر سمنة الغياض (wood thrush)، كما أنه يسبب موت الحلزونات التي تعد غذاءً ضروريًّا لبعض إناث الطيور. هذا يؤدي إلى انخفاض نسبة الكالسيوم الضروري لتماسك البيض، مما ينتج عنه عيوب وتشوهات تؤثر على التنوع البيولوجي للطيور في بعض المناطق.

تأثير الأمطار الحمضية على التربة والنباتات

يشمل التأثير غير المباشر للأمطار الحمضية على النباتات والتربة تغييرات في كيمياء التربة. حيث تعتمد النباتات على المواد العضوية التي تحللها الكائنات الدقيقة في التربة وتحوّلها إلى غذاء. لكن المطر الحمضي يؤثر سلباً على هذه الكائنات، مما يؤدي إلى تقليل أعدادها وزيادة حموضة التربة، مما يعني نقص مواد التغذية للنباتات، وقد يؤدي أحيانًا إلى موت بعض الأنواع أو إبطاء نموها. كما أن المطر الحمضي يتفاعل كيميائيًّا مع التربة، مما يؤدي إلى فقدان بعض العناصر الغذائية التي تؤثر على إنتاج الغابات مستقبلًا. على سبيل المثال، الألمنيوم الناتج عن هذه التفاعلات يُعتبر سامًّا لجذور النباتات، مما يمنعها من امتصاص العناصر الهامة مثل الفوسفات.

كما يشمل تأثير المطر الحمضي على النباتات الأوراق أيضًا، إذ يساهم في إزالة الطبقة الشمعية التي تغطيها وتحميها، ويظهر تأثيره بشكل خاص على الأشجار التي تنمو في المرتفعات، لأنها تكون مغمورة في الضباب الحمضي.

تأثير الأمطار الحمضية على المباني والهياكل المعدنية والمعالم الأثرية

يتسبب المطر الحمضي بأضرار جسيمة للمباني والمعالم والنصب الأثرية، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف الصيانة والحاجة لإصلاح واستبدال المواد المتضررة مثل الطلاء، بالإضافة إلى فقدان بعض المعالم الهامة. يعود ذلك جزئيًا إلى أن معظم هذه المعالم مبنية من الرخام والحجر الجيري، اللذين يتكونان أساسًا من كربونات الكالسيوم (CaCO3)، والذي يذوب في المطر الحمضي، مما يسبب فقدان العناصر الأساسية عبر التفاعل كالتالي: CaCO3 + H2SO4 → Ca+2 + SO4-2 + H2O + CO2.

تتأثر المنشآت المعدنية أيضًا بالمطر الحمضي، الذي يتفاعل مع الحديد مكونًا أيونات حديد موجبة الشحنة، وذلك كما هو موضح في التفاعل التالي: (4Fe (s) + 2O2 (g) + 8H+ (aq) → 4Fe+2 (aq) + 4H2O (l)، حيث تتفاعل أيونات الحديد الناتجة لاحقًا مع الأكسجين لتكوين أكسيد الحديد، مما يؤدي إلى تآكل الحديد وصدأه عبر التفاعل: 4Fe+2 + O2 (g) + 4H2O (l) → 2Fe2O3 (s) + 8H.

تأثير الأمطار الحمضية على صحة الإنسان

رغم أن الأمطار الحمضية لا تسبب ضررًا لم يلامسها في جلد الإنسان، إلا أن أذيتها تكمن في استنشاق الهواء الذي يحتوي على جسيمات المواد الكيميائية المكونة لها. حيث تتفاعل مركبات ثاني أكسيد الكبريت (SO2) وأكاسيد النيتروجين (NOX) في الغلاف الجوي لتوليد جسيمات كبريتية ونترات دقيقة تكون ضارة بالصحة، ودلت الأبحاث على أنها تزيد من احتمالية الإصابة بالنوبات القلبية، وصعوبات التنفس، والربو، والصداع، والسعال الجاف، وتهيج الحنجرة.

كما يمكن أن يتأثر البشر بالمطر الحمضي بشكل غير مباشر، إذ تمتص النباتات السموم الناتجة عن المطر والتي تتواجد في التربة، ومن ثم تتغذى بعض الحيوانات على هذه النباتات، مما يسبب انتقال السموم إليها، وبالتالي عندما يتناول البشر هذه النباتات والحيوانات، فقد يتعرضون لمشاكل صحية خطيرة تتضمن مرض الزهايمر، وأمراض الكلى، وأضرار للدماغ.

آثار أخرى للأمطار الحمضية

إلى جانب تأثيرات ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين التي تنتج جسيمات ضارة بصحة الإنسان، يمكن أن تتفاعل أيضًا أكاسيد النيتروجين مع مركبات أخرى لتكوين الأوزون، مما يسهم في تدهور جودة الهواء وتقليل مدى الرؤية. كما تُلحق الأمطار الحمضية أضرارًا بالطائرات والقطارات، مما يؤدي إلى خسائر مالية كبيرة بسبب الحاجة إلى عمليات صيانة متكررة.

العوامل المؤثرة على تأثير الأمطار الحمضية

تتأثر تأثيرات الأمطار الحمضية بعدة عوامل تشمل العوامل الفيزيائية والكيميائية والبيئية والبشرية، وفيما يلي توضيح لهذه العوامل:

• نوع الصخور المُكَوِّنة لمصادر المياه: يختلف تأثير المطر الحمضي تبعًا لنوع المواد التي يتعرض لها. على سبيل المثال، تحتوي بعض المجمعات المائية على صخور الجرانيت، التي تفتقر إلى المواد المقاومة للأمطار الحمضية، مما يجعلها أكثر عرضة لأثرها.
• طبيعة استخدام الأراضي: يختلف تأثير المطر الحمضي وفقًا لنوعية استعمال الأرض وطرق إدارتها. على سبيل المثال، قد تتعرض المناطق الزراعية للقطع الجائر للأشجار مما يضعف قدرتها على مقاومة الأمطار الحمضية.
• الاضطرابات البيئية: المناطق التي تمر بمشكلات مثل الحرائق تكون أكثر عرضة لأضرار المطر الحمضي نتيجة التأثير السلبي على النظام البيئي.
• نوع النباتات المزروعة: تتباين استجابة النباتات للمطر الحمضي حسب النوع، مما يؤثر على قدرتها على التحمل.
• التضاريس الطبيعية: يعتمد تأثير المطر الحمضي على شكل الأرض، سواء من حيث وجود الغطاء النباتي أو درجة انحدارها أو ارتفاعها.
• تواجد العناصر الغذائية: تقوم العناصر الغذائية الطبيعية في التربة مثل الكالسيوم، والبوتاسيوم، والمغنيسيوم بدور رئيسي في تخزين وتنظيم الأحماض، مما يحسن من قدرة الأراضي على مقاومة تأثيرات الأمطار الحمضية.
• عمق ونوع التربة: تختلف آثار المطر الحمضي بحسب عمق ونوع التربة، حيث إن التربة الضحلة غالباً ما تتأثر بشكل أكبر مقارنةً بالتربة العميقة.