Effects of rain on bird populations.
Efekt kwaśnych deszczy na populacje ptaków.
Zakwaszenie gruntów i wód powierzchniowych jest naturalnym procesem, gdyż budowa węglowych i organicznych kwasów poprzez degradację materiałów roślinnych prowadzi do niszczenia pH. Jednak w ostatnich dziesięcioleciach z powodu osadu w atmosferze (SOx, NOx, i NHx) ten proces został poważnie przyspieszony.
Złoża kwasu zostały po raz pierwszy zdefiniowane we wczesnych latach 70-tych, jako rezultat hodowli ryb na zakwaszenie potoków i wód. Od tamtego okresu dużo informacji zaczęło się pojawiać dzięki poprowadzeniu badań na dużą skalę państwową i międzynarodową.
Główne czynniki zakwaszenia wód i gleb, mające wpływ na populację ptaków:
1. Zmniejszenie obfitości ryb.
2. Zmiany w obfitości owadów i innych bezkręgowców.
3. Wzrostu pustych przestrzeni w wyniku śmierci drzew.
4. Zmniejszenie dostępności wapnia.
5. Wzrostu ilości w środowisku biologicznym toksycznych metali.
Spadek obfitości ryb.
Zanieczyszczenie spowodowało spadek ilości ryb w jeziorach i strumykach. Powodem
tego jest wrażliwość jaj i narybku na niskie pH i wzrostu na toksyczne metale jako rezultat spadku pH. Spowodowało to spadek populacji, ptaków rybożernych.
Zmiany w obfitości bezkręgowców.
Zmiany te są spowodowane zakwaszeniem wód gruntowych, co prowadzi do degradacji w faunie i mikrofaunie środowiska. Giną takie insekty jak jętek, chruścik i ważek, które są ważnym pożywieniem dla ptactwa. Brak tych organizmów wywołał w Wielkiej Brytanii ogromne spustoszenie w obfitości i rozrodczości „nurka”, a „jaskółki” miały mniejszy wyląg i ich pisklęta dorastały wolniej.
Niektóre badania wskazują, że zanieczyszczenia gleb mają wpływ na żywotność drzew powodując, że są one bardziej wrażliwe na zatrucie przez roślinożerne owady, dlatego też może to prowadzić zarówno do wzrostu jak i spadku obfitości żeru w lasach- a wiec i zmiany populacji ptaków w zależności od wyboru pożywienia.
Wzrost obumierania stojącego drzewostanu.
Zakwaszenie gleby powoduje wzrost liczby martwych drzew, co powoduje powstawanie dużych wolnych przestrzeni, co może przynieść korzyści w zakładaniu gniazd w otworach drzew i wydobywania pokarmu z kory dla niektórych, ptaków - lecz też doprowadzić do zmniejszania się ilości gatunków ptaków (owadożernych) oraz ich liczebności z powodu braku pożywienia.
W Europie, najbardziej chore obszary znajdują się w centralnej i wschodniej części kontynę tu.
Obniżenie dostępności wapnia.
Skorupy jaj zawierają około 35% wapnia i zazwyczaj są formowane nie mniej niż w ciągu jednego dnia. Samica potrzebuje podczas wysiadywania dużo wapnia, jest to około 10-15 razy więcej tego pierwiastka na godzinne więcej niż podobnych rozmiarów gad lub ssak, z rozwijającym się z jajami lub zarodkami. Prawidłowe uformułowanie skorupek zależy głównie od spożycia dodatkowego pożywienia bogatego, w wapno (tak jak skorupki ślimaków i wapniowy piasek (pył)). Pisklę potrzebuje dużą ilość wapnia, na budowę swoich szkieletów - dlatego też obniżenie dostępności wapnia może mieć katastrofalny skutek jeśli chodzi o rozwój populacji ptaków, gdyż następne pokolenia będą coraz słabsze.
Zakwaszenie gleb powoduje wytrącenie wapnia i innych kationów z powierzchni gleb, obniżanie pH i wzrost roztworów toksycznych metali jak aluminium i kadium. Niski poziom wapnia w glebach prowadzi do redukcji wchłaniania tego pierwiastka przez korzenie drzew, co z kolei prowadzi do niskiej zawartości wapnia w liściach.
Wzrost w środowisku biologicznym toksycznych metali.
Zakwaszenie gleb i wód powoduje wzrost toksycznych metali jak aluminium, kadium. Dodatkowo toksyczność spożywanych metali rośnie tym bardziej, kiedy spożycie wapnia jest niskie, podczas gdy metale zaczynają zajmować miejsca transportu protein gdzie normalnie są zajmowane przez wapno. Zatrucia toksycznymi metalami powodują zniszczenie ścian jelit, nerek, a zniszczenie kości jest efektem zaburzeń w przyswajaniu wapnia z jelit - są to wewnętrzne objawy. Zewnętrzne symptomy to nie w pełni wykształcone skorupki jaj, nie kompletne wylęgi, opuszczanie wylęgu, odchodzące od norm zachowania w czasie inkubacji.
Dużo krajów w zachodniej części naszego globu wprowadziło pomiary mające na celu zmniejszenie emisji kwaśnych związków chemicznych. Niemniej jednak te pomiary zdają się być niewystarczające, np. średni, krytyczny poziom kwasu dla iglastych i liściastych lasów na bez wapniowych piaszczystych glebach w Niderlandii jest około 1400 mol H+ (ha*rok). Na tym poziomie najbardziej nie pomyślne efekty zakwaszenia na drzewa i gleby są eliminowane.
Założony poziom koncentracji kwasu na rok 2010 to 2400 kmol (ha*rok), a obecnie wynosi on: 4000 kmol (ha*rok). Jeśli obecny poziom spadku będzie wskazówką na przyszłość to zakładany poziom na przyszłość nie zostanie osiągnięty. Zakwaszenie gleb będzie się powiększać, skutki na populację ptaków staną się jeszcze większe. W północnej Ameryce spodziewany jest wzrost pokładów kwasów około 2005 roku, a następnie gruntowny spadek w szczególności dzięki redukcji emisji SO2 jako efektu zaplanowanego zamknięcia elektrowni na węgiel. Są też kraje gdzie ilość kwaśnych deszczów zamiast maleć rośnie (południowa Azja). W Europie nawet zaplanowane redukcje, pokładów kwasów są nie wystarczające do obniżenia zakwaszenia gleb do planowanych norm. Najważniejszym źródłem wapnia, w przeszłości były pokłady, które zostawały wyemitowane przez kominy (wapno jest używane do wyeliminowania siarki z emisji), ale pokłady te w ostatnich latach uległ znacznemu obniżeniu z powodu ogólnej redukcji emisji w przemyśle, a co za tym idzie spowodowały poważne zakwaszenie na niektórych obszarach we wschodnich Niemczech.
Spodziewany jest wzrost efektywnego wylęgu i rozmiarów populacji ptaków na ubogich w minerały terenach w dużej części świata, ale ten wzrost będzie zależał od rozmiarów zakwaszenia gleb i wód.
Politechnika Warszawska Inżynieria Środowiska
Ochrona atmosfery
3