Precipitación ácida

Definición de precipitación ácida

Ejemplos de precipitación ácida

He aquí algunos ejemplos diferentes de precipitación o lluvia ácida:

• Lluvia deácido nítrico se forma a partir de la reacción entre el agua y diversos óxidos nitrosos.
• La lluvia de ácidosulfúrico se forma a partir de la reacción entre el agua y dióxido deazufre .
• La lluvia ácidacarbónica se forma a partir de la reacción entre el agua y el dióxido de carbono (el ácido carbónico es mucho más débil que el nítrico y el sulfúrico).

En la ciencia medioambiental, la precipitación ácida no es un concepto aislado. La deposición ácidaes un término general para cualquier cambio en la acidez debido a las condiciones atmosféricas. La deposición ácida tampoco se refiere sólo a la fase líquida, el término abarca la lluvia, la nieve, el granizo, los gases, el polvo y la niebla. Así pues, hay dos tipos de deposición ácida que debes conocer:

• Deposiciónhúmeda: es cuando el ácido sulfúrico o nítrico (formado a partir de la reacción de óxidos nitrosos y dióxido sulfúrico en la atmósfera) cae dentro de la lluvia, la nieve, el granizo o el aguanieve.
• Ladeposición seca se produce cuando partículas gaseosas o partículas ácidas se adhieren a las superficies y son arrastradas de éstas por la precipitación.

Formación de precipitaciones ácidas

¿Cómo es el proceso de formación de la precipitación ácida? Los ácidos clorhídrico, sulfúrico y nítrico liberados por la actividad de los volcanes pueden caer inmediatamente en forma de lluvia ácida. En cambio, a partir de la actividad humana, las lluvias ácidas se forman cuando las emisiones de óxido nitroso y dióxido de azufre reaccionan con el agua atmosférica para formar ácido nítrico y ácido sulfúrico. Estas reacciones suelen producirse en fase acuosa, pero también pueden producirse en fase gaseosa cuando no hay agua presente. Aquí tienes las ecuaciones químicas para la formación de ácido nítrico y ácido sulfúrico:

_SO2 + _H2O→ _H2SO4 → ^H+ + _HSO4 → ^2H+ + ^SO42

_NO2 + _H2O → _HNO3 → ^H+ + _NO3

Causas de la precipitación ácida

Las causas de la precipitación ácida, y de la deposición, son diversas, entre ellas la liberación natural de gases, la combustión de combustibles fósiles y la agricultura. Entremos en más detalles:

Causas naturales

A menudo se considera que la deposición ácida se debe únicamente a la actividad humana, pero las emisiones de gases también pueden liberar sustancias peligrosas en el aire:

• Laactividad volcánica es la que más contribuye a la deposición ácida natural en todo el mundo. Esto se debe a que los volcanes emiten constantemente gases peligrosos a la atmósfera, e incluso liberan ácidos como el clorhídrico, el nítrico y el sulfúrico directamente a la atmósfera.
• Losincendios forestales, los grandes fenómenos de descomposición y otros procesos biológicos liberan dióxido de carbono a la atmósfera, que tiene el potencial de formar ácido carbónico.
• Losrayos fijan nitrógeno en la atmósfera y pueden formar óxidos nitrosos, que luego reaccionan con el agua para formar lluvia ácida.

Causas humanas

La actividad humana es el mayor impulsor de las emisiones gaseosas que causan la deposición ácida y ha ido aumentando exponencialmente desde la Revolución Industrial. El dióxido de azufre y los óxidos nitrosos son subproductos de diversos procesos creados por el hombre, que van desde la electricidad que alimenta tus hogares hasta la quema de combustibles fósiles en los motores de los vehículos. Veamos algunas actividades humanas causantes de la precipitación ácida:

Procesos industriales

En el último siglo se han construido centrales eléctricas de carbón en todo el mundo para generar energía en forma de electricidad, pero la combustión del carbón libera subproductos gaseosos peligrosos. Entre ellos están el dióxido de azufre y los óxidos nitrosos, que se desplazarán a sotavento de las centrales y de la lluvia ácida. Las centrales nucleares también liberan dióxido de azufre como subproducto. La creciente necesidad de electricidad en los tiempos modernos significa que será una lucha limitar el uso de estas centrales.

Agricultura

El uso excesivo de fertilizantes y otros productos agroquímicos que contienen compuestos nitrogenados puede acabar provocando lluvia ácida. Los suelos ricos en nutrientes se filtrarán a las aguas cercanas y harán que el agua evaporada contenga cantidades peligrosas de iones nitrato, que pueden reaccionar para formar óxidos nitrosos y ácido nítrico durante la formación de nubes.

Combustibles fósiles

El transporte, la maquinaria pesada y la producción en masa utilizan combustibles fósiles para obtener energía y liberan enormes cantidades de dióxido de carbono. El dióxido de carbono atmosférico no sólo actúa como gas de efecto invernadero que calienta el planeta, sino que también puede formar ácido carbónico y dar lugar a la lluvia ácida. La combustión de combustibles fósiles también puede liberar óxidos nitrosos y dióxido de azufre como subproductos.

Cambio climático inducido por el hombre

La combustión de combustibles fósiles, la deforestación y la agricultura liberan al medio ambiente gases de efecto invernadero (como el dióxido de carbono y el metano). Estos gases de efecto invernadero contribuirán al efecto invernadero y calentarán el planeta. El aumento de las temperaturas incrementará la frecuencia y gravedad de los patrones de precipitación, lo que significa que la lluvia ácida caerá con mayor regularidad.

Efectos de la precipitación ácida

Las precipitaciones ácidas tienen efectos perjudiciales sobre los suelos, los árboles y los ecosistemas terrestres y acuáticos. También pueden erosionar los edificios construidos por el hombre y las estatuas. Repasemos algunos de estos efectos:

Fig. 1: Efectos de la lluvia ácida en un bosque.

Efectos en los suelos

La deposición ácida aumenta el contenido de iones hidrógeno de los suelos, lo que a su vez disminuye la disponibilidad de iones importantes como el calcio, el magnesio y el potasio, que son esenciales para el crecimiento de plantas y árboles.

• Esto se consigue mediante la lixiviación de estos iones en distintos suelos o en el agua.
• El aumento de la acidez también incrementa la posibilidad de movilización del aluminio, lo que provoca la transición de hidróxidos de aluminio a iones de aluminio venenosos.
• Las bacterias desnitrificantes pueden actuar sobre los óxidos nitrosos en disolución, provocando un aumento del contenido de nitrógeno del suelo.

Efectos en los ecosistemas terrestres

Los impactos instantáneos de la lluvia ácida en los ecosistemas incluyen el daño físico de las estructuras que los albergan, como el debilitamiento de las hojas de los árboles y la corrosión de las zonas rocosas, así como la erosión costera.

• Ambos efectos reducen el tamaño de los hábitats y pueden hacer que los ecosistemas se saturen o que determinadas especies emigren a regiones más seguras.
• Los efectos de la deposición ácida en el suelo tendrán consecuencias duraderas para el ecosistema. Los iones de magnesio son esenciales en la fotosíntesis, mientras que los de calcio son necesarios para la formación celular, por lo que sin acceso a estos nutrientes las poblaciones de productores empezarán a descomponerse. Por tanto, los consumidores herbívoros tendrán menos recursos alimenticios.
• La exposición a los iones de aluminio atrofia el crecimiento de las raíces de las plantas y reduce la capacidad de los microorganismos para liberar nutrientes en el suelo.

Efecto en los ecosistemas acuáticos

La deposición ácida y la lixiviación de los suelos afectados tienen efectos nocivos en los ecosistemas acuáticos.

• Muchos organismos marinos se estresan en ambientes ácidos, sobre todo los que necesitan carbonatos para fabricar sus exoesqueletos (la acidificación reduce la disponibilidad de carbonatos).
• La lixiviación de suelos ricos en nutrientes por la lluvia ácida puede causar anoxia en los medios acuáticos.
• La adición de óxidos de nitrógeno aumenta el contenido de nitrógeno del suelo, cuando este suelo se lixivia se produce un proceso llamado eutrofización.
• El aumento de la disponibilidad de nitrógeno en las aguas hace que las poblaciones de algas aumenten rápidamente y formen floraciones de algas en la superficie. Cuando estas floraciones son descompuestas por bacterias anaerobias, el oxígeno disponible se agota y el ecosistema se asfixia.