L’expression " pluies acides ", très utilisée en particulier dans les années 80-90, n’est peut-être pas la mieux choisie pour décrire ce phénomène. Il serait préférable d’utiliser le terme " dépôts acides " qui englobe les dépôts humides (pluie, neige, bruine, grêle…) et les dépôts secs.

Origine

L’origine de ces dépôts acides peut être naturelle (mer, volcans, feux, éclairs des orages, sols, décomposition de la matière) ou créée par les activités humaines.

Lorsqu’ils sont rejetés dans l’atmosphère, des gaz comme le dioxyde de soufre (SO₂), ou les oxydes d’azote (monoxyde d’azote NO, dioxyde d’azote NO₂), principalement issus des industries, des centrales thermiques, des chauffages domestiques, ou des véhicules à moteur, vont subir de très nombreuses réactions chimiques et, à terme, se transformer en acide sulfurique (H₂SO₄), ou en acide nitrique (HNO₃). En absence d’humidité, ceux-ci vont se déposer sur le sol sous forme gazeuse ou de particules. Ce dépôt sec est loin d’être négligeable, souvent même plus important que le dépôt humide et très difficile à quantifier. Les particules acides présentes dans l’atmosphère peuvent servir de support à la formation des gouttelettes de nuage (elles jouent alors le rôle de noyaux de condensation) ou être lessivées par les gouttelettes de précipitation, lors de leur chute vers le sol. D’autres polluants comme le chlore produit principalement par la combustion de matières plastiques et cartons, ou le fluor par l’industrie du verre et de l’aluminium, participent à la formation de ces pluies acides mais à un degré moindre.

Il faut ajouter que l’acidité est la résultante d’un ensemble de réactions qui font intervenir d’autres substances présentes dans l’atmosphère et certaines de ces réactions sont très sensibles à la lumière. Les phénomènes météorologiques ont donc une grande importance sur l’évolution de la pollution présente dans l’atmosphère et en particulier la présence de vent qui va déplacer ces masses d’air polluées et peut les entraîner, suivant l’altitude où elles évoluent, à des centaines de kilomètres du lieu de leur émission, pendant plusieurs jours après celle-ci.

Principaux processus qui modifient l’acidité des précipitations

Issu de R. J. Delmas et G. Gravenhorst / LGGE / Rapport du workshop CEC du 9 Septembre 1982 à Berlin.

La gamme du pH des pluies varie en général, entre pH 3 et pH 8, très exceptionnellement en dessous, ou au-dessus. La plupart des précipitations sur la planète, ont un pH qui se situe entre pH 4 et pH 7. L’eau pure a un pH de 7 mais l’eau des gouttelettes de nuage et des gouttes de pluie n’est jamais constituée d’eau pure. Le pH des pluies dépendra donc des concentrations relatives des constituants de l’atmosphère, même parfois, à l’état de trace. Ces constituants peuvent être sous forme gazeuse, liquide ou solide. Ils peuvent soit servir de support à la formation des gouttelettes ou des flocons de neige, soit être incorporés dans les gouttelettes ou entraînés dans leur chute au moment des précipitations.

Du fait de la présence de gaz carbonique dans l’air, il y a toujours formation d’acide carbonique qui fait baisser le pH à 5,6 (pH d’une eau en équilibre avec une atmosphère contenant 330 parties par millions en volume de CO₂). A ceci s’ajoutent des acides naturels (feux de forêts, volcans…) et les acides organiques issus des activités biogéniques. Et enfin, interviennent tous les acides liés aux activités humaines (acides sulfurique, nitrique et chlorhydrique).

En fonction de la présence dans l’air, de poussières alcalines, de particules de sels de mer et d’ammoniac, en proportions plus ou moins importantes, l’acidité va être tamponnée et le pH va remonter. L’ammoniac a une action assez particulière vis à vis du phénomène " dépôts acides ", car au niveau de la pluie, il intervient en tant que neutralisant de l’acidité mais, une fois dans le sol, sous l’action de certaines bactéries présentes dans ce milieu, il va, à terme, contribuer à acidifier encore plus les sols.

Impact des précipitations acides

L’impact des précipitations acides est étendu. L’acidité de l’eau attaque les pierres des bâtiments. Elle est responsable de la destruction d’une partie de notre patrimoine culturel que constituent les monuments historiques et dont certains avaient résisté à des dizaines de siècles d’histoire.

Elle participe au dépérissement des forêts, en synergie avec l’ozone, les insectes et les variations climatiques. Son influence peut être très grave sur les écosystèmes d’eau douce (cours d’eau, étangs, lacs…), en l’absence de sols calcaires qui opposent une résistance à l’acidification. L’acidification de ces écosystèmes entraîne une destruction irréversible de la vie aquatique. En dessous de pH 4.3, les lacs meurent. Tel est le cas pour de nombreux lacs au Canada ou plus proche de nous, dans les pays scandinaves, où une eau d’apparence limpide, " pure ", n’abrite plus ni faune, ni flore. Ce phénomène est amplifié par un apport important de neige fondue au printemps, qui inflige aux écosystèmes une rapide dose d’acidité et cela, au plus mauvais moment pour la plupart des poissons et des amphibiens, puisqu’il correspond à l’époque du frai.

De plus, cet excès d’acidité provoque la mise en solution de métaux contenus naturellement dans le sol comme l’aluminium, le plomb, le mercure que l’on appelle métaux lourds. Ces métaux sont toxiques à l’état dissous pour la plupart des organismes vivants et en particulier pour les humains, lorsqu’ils parviennent jusqu’à la chaîne alimentaire.