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No século 19, Robert Angus Smith notou que, ao contrário das áreas costeiras da Inglaterra, a chuva que caía sobre as áreas industriais apresentava altos níveis de acidez. Durante a década de 1950, os biólogos noruegueses descobriram declínios alarmantes nas populações de peixes nos lagos do sul da Noruega e traçaram o problema a chuvas altamente ácidas. Achados semelhantes ocorreram no Canadá durante a década de 1960.
Escala de ph
A escala de pH varia de zero, que é muito ácido, a 14,0, que é básico, sem nenhuma acidez. A maioria das águas superficiais tem um pH de 7,0 e é neutra. A chuva normal tem um valor de pH entre 5,0 e 5,5 e é levemente ácida. Quando a chuva combina com óxidos de nitrogênio ou dióxido de enxofre, a chuva normal se torna muito mais ácida e pode ter um valor de pH em torno de 4,0. Nos valores de pH, uma mudança de 5,0 para 4,0 significa que a acidez aumentou dez vezes.
Oxidação
O dióxido de enxofre e os óxidos de nitrogênio entram na atmosfera através das emissões da combustão de combustíveis contendo enxofre, como óleo e carvão, e através da fundição de minérios contendo enxofre, como cobre, chumbo e zinco. Os cientistas agora sabem que altas concentrações de ácido nítrico e ácido sulfúrico na chuva são causadas pela oxidação atmosférica de óxidos de nitrogênio e dióxido de enxofre, e que esses ácidos entram no ciclo da água à medida que são oxidados em gotículas de nuvens e nas próprias gotas de chuva.
Dióxido de enxofre
O dióxido de enxofre é venenoso em altos níveis e pertence a um grupo de gases altamente reativos conhecidos como "óxidos de enxofre". Em temperaturas extremamente altas, como quando são queimados carvão, petróleo e gás, o dióxido de enxofre oxida - reage com o oxigênio - - na atmosfera produtora de ácido sulfúrico. No processo chamado deposição ácida, o ácido sulfúrico cai das nuvens em gotas de chuva.
Óxidos de nitrogênio
Os óxidos de nitrogênio também são gases altamente reativos e se formam quando o oxigênio e o nitrogênio reagem a altas temperaturas. As emissões contendo óxidos de nitrogênio decorrem da queima de biomassa em áreas tropicais e da combustão de carvão, petróleo e gás nas latitudes médias do norte. Quando os óxidos de nitrogênio oxidam na atmosfera, eles produzem ácido nítrico. Semelhante ao ácido sulfúrico, o ácido nítrico contribui para a deposição ácida e é um dos principais constituintes da chuva ácida.
Persistência na Água
O ciclo da água do planeta é um sistema fechado e toda a água na Terra existe em algum estágio do ciclo. A água é armazenada no oceano e evapora, formando nuvens de vapor d'água. À medida que o vapor se condensa, ele volta à Terra como precipitação. A chuva ácida só é neutralizada quando cai em solos alcalinos, como calcário e carbonato de cálcio. Uma vez combinados com a água, os ácidos não evaporam e, a menos que as moléculas se liguem a algo básico, ou a água flua para um corpo maior, o pH dos corpos d'água permanece baixo e o ácido fica preso no lugar. A água acidificada afeta negativamente o oceano, onde o pH mais baixo prejudica as criaturas que produzem recifes de coral.