Jordforsker Zachary Haverly graver jordprøver til analyse på Mount Mitchell i det vestlige North Carolina. Kredit:Jennifer Knoepp
Før USA 1970 Clean Air Act, nedbøren over hele landet var sur. Da nedbør ville falde fra himlen, det ville blandes med gasser fra industrianlæg, emissioner fra biler, og især forbrug af kul og fossilt brændsel. Det fik vandet til at blive surt - også kaldet "sur regn".
Udover at luftforurening skader planter og mennesker, denne sure regn skadede også vores jord. Selv tørre aflejringer af disse sure emissioner kan være skadelige for mennesker, planter, jord og vand. Sur jord kan binde næringsstoffer, så planterne ikke kan få dem. Det kan skade mikroberne i jorden, samt planter.
En mærkelig "nyttig" ting syreregn gjorde, selvom, skulle give nogle få næringsstoffer til jorden. Svovlen i den sure regn - i form af sulfater - gav faktisk næring til planter. Imidlertid, fordelen var ubetydelig, og de overordnede virkninger af forurening krævede regulering. Lejlighedsvis, byer som Los Angeles vil stadig opleve "smog". Hændelserne er endnu mere almindelige i Kina og Indien, hvor kun lidt regulering er i kraft.
Jennifer Knoepp, med US Forest Service, har undersøgt, hvordan reduktionen af luftforurening og sur regn påvirker skovene i de sydlige Appalachian-bjerge. Hendes interesse er at se, hvordan jorden kommer sig, efterhånden som vores luft bliver renere.
Både 1970 Clean Air Act og 1990 Amendment regulerede emissioner i hele USA, resulterer i forbedret luft- og vandkvalitet. Men hvad med jorden - jordens "hud" - der sørger for mad og husly og er hjemsted for verdens største biodiversitet?
Jordprøver opsamles i en 30 x 30 cm ramme, opdelt i horisonter og lagt i brune papirsposer til transport til jordanalyselaboratoriet. Kredit:Jennifer Knoepp
"Vi har fundet betydelig bevægelse af sulfat fra jorden over tid, " siger Knoepp. "Sulfat bevæger sig ud af overfladejorden og ind i undergrunden. Ud over, vandløbene på vores undersøgelsessted viser forbedret vandkvalitet. Imidlertid, jord og vandløb udviser stadig kemiske ubalancer. Dette tyder på, at genopretning fra årtiers sur regn er en langsigtet proces."
For at evaluere jord og vand, forskere prøvede 24 højhøjede grangranskovsteder og to vandskel i de sydlige Appalacher. Stederne repræsenterer en region i det sydøstlige USA med høje gradienter i højde og nedbør, samt høj biodiversitet.
Forskningsområdet omfatter steder inden for Great Smoky Mountain National Park og den sydlige ende af Blue Ridge Parkway. Begge er store turist- og udendørs rekreationsdestinationer.
Nyere jordindsamlinger blev sammenlignet med arkiverede jordprøver fra 80'erne og 90'erne. Prøvearkiver er afgørende for langsigtet forskning. De giver mulighed for at udføre test, der ikke er planlagt under et originalt eksperimentelt design.
Højtliggende gran-granskove har en blanding af stedsegrønne og løvfældende planter. vist, en rododendronbusk i blomst. Før Clean Air Act af 1970, morgentågen kunne have indeholdt sure partikler fra luftforurening. Disse syrer var skadelige for mennesker, planter og jord. Kredit:Jennifer Knoepp. Kredit:American Society of Agronomy
Forskerholdet analyserede både de nyligt indsamlede og arkiverede prøver for "ekstraherbart sulfat." Alle data blev brugt til at bestemme den langsigtede reaktion fra sydlige Appalachiske skove på ændringer i sulfataflejring, der fandt sted efter implementeringen af Clean Air Act Amendment i 1990.
Data viser, at sulfat i nedbør og vandløb faldt efter implementering af Clean Air Act Amendment. De viser også, at fuldstændigt reversibelt sulfat er faldet i overfladejord. Underjordisk jord viser enten ingen ændring eller en stigning i delvist reversibelt sulfat.