Die Wirkung von Säuregehalt auf Bachökosysteme verstehen

Der Säuregehalt wird an der pH-Skala gemessen, die die Konzentration freier Wasserstoffionen oder geladener Atome darstellt, die für die saure Beschaffenheit von Wasser verantwortlich sind. Normalerweise halten Süßwasserbäche, -bäche und -seen einen pH-Wert zwischen sechs und acht aufrecht, was für die meisten Süßwasserfische und Amphibien ideal ist. Dieser pH-Wert ist auch optimal für das Schlüpfen von Insekteneiern, die eine Nahrungsquelle für die meisten Tiere sind, die diese Gewässer bewohnen.

pH-Werte und Säuregehalt

Ein Rückgang des pH-Werts bedeutet eine Zunahme der Säure. Wenn der pH-Wert eines Süßwassersystems fünf erreicht, können die meisten Tiere nicht mehr überleben oder sich fortpflanzen. Laut einer von der US-Umweltschutzbehörde veröffentlichten Umfrage werden Gewässer sauer, wenn die Systeme nicht in der Lage sind, sauren Regen und andere Materialien, die zu einem Rückgang des pH-Werts führen, zu puffern oder zu filtern. Die Autoren stellen auch fest, dass mehr als 1.000 US-Seen größer als 10 Acres und ihre Tausende von Meilen an Bächen und Flüssen vermutlich von Säure betroffen sind. Der Bericht behauptet, dass saure Bedingungen für eine Kaskade von Ereignissen verantwortlich sind, die zu massivem Fischsterben führen und in einigen Fällen zur Ausrottung ganzer Arten führen können.

Letale pH-Werte

Junge Fische, sogenannte Juvenile, sind besonders empfindlich gegenüber Veränderungen des pH-Werts. Wenn der pH-Wert des Wassers auf etwa fünf sinkt, können die meisten juvenilen Fische Sauerstoff und andere essentielle Nährstoffe nicht mehr richtig verarbeiten. Darüber hinaus können die Eier bei diesem pH-Wert nicht schlüpfen, was zu weiteren Rückgängen der Fischpopulationen führt. Einige Tierarten können jedoch niedrigere pH-Werte besser tolerieren. Zum Beispiel sterben laut EPA Muscheln und Schnecken, wenn die pH-Werte sich sechs nähern, während Eintagsfliegen und Krebse in Gewässern mit einem pH-Wert von etwa fünf überleben können. Barsch kann überleben, wenn die Säure auf vier steigt, aber Frösche halten aus, bis die Säure einen pH-Wert von etwas unter vier erreicht.

Schwermetalle und Säure

Schwermetallablagerungen an den Ufern von Bächen können den Säuregehalt eines Baches erhöhen, indem sie das Material während des Regens ins Wasser auslaugen. Ein Artikel in der November 2007 Ausgabe von „Science of the Total Environment“ untersuchte die Auswirkungen von Boden-pH-Wert oder Säure sowie organischer Substanz und dem Schwermetall Kupfer. Forscher analysierten Bodenproben, die von einer Deponie in Simbabwe entnommen wurden, die für Kupferablagerungen bekannt ist, die ins Wasser auslaugen. Zufällige Bodenproben zeigten, dass eine Verbindung, genannt Kupferoxychlorid, die Menge an Kupfer im Wasser um das 500-fache erhöhte. Die Autoren stellten fest, dass hohe Konzentrationen dieses Übergangsmetalls direkt mit einer Zunahme der Säure verbunden waren.

Auswirkungen des Clean Water Act von 1972

Seit der Bundesregierung den Clean Water Act von 1972 erlassen hat, wurden massive Anstrengungen unternommen, um Bäche und andere Süßgewässer zu restaurieren. Eine im Juni 2004 in „Science of the Total Environment“ veröffentlichte Studie dokumentierte den Zustand des Decker's Creek in West Virginia über einen Zeitraum von 25 Jahren, beginnend im Jahr 1974. Die Autoren analysierten pH-Werte von Wasserproben von 29 Standorten entlang des Baches, der durch den Abbau von Metallen aus den Bergen verschmutzt worden war. Die Studie ergab, dass sich die pH-Werte bis 1999-2000 aufgrund der Durchsetzung von Wasserqualitätsgesetzen verbesserten.