Syrebad: Den nye trussel mod søer og floder

For miljøforkæmpere af en vis alder kan ordene ”syre” og ”søer” vække besynderligt rare minder. I 1970’erne og 1980’erne blev søer på den nordlige halvkugle til eddike på grund af syreregn fra kulkraftværker. Forskere identificerede problemet, aktivister demonstrerede, regeringer lyttede. Og i hvert fald i den vestlige verden hører syreregn nu i store træk fortiden til.

Men ikke syresøer. Mange søer er stadig i bedring efter den massive syreregn, og nu står de over for et nyt angreb – denne gang fra CO2. Høje CO2-koncentrationer i luften betyder, at større mængder opløses i søer og floder. Farvel svovlsyre, goddag kulsyre.

Det nye syreangreb overrasker næppe. I mere end et årti har marinbiologer været i alarmberedskab i forhold til havenes forsuring, i takt med at stigende mængder CO2 i luften opløses deri. Indtil nu har man ikke fokuseret meget på den sideløbende forsuring af floder og søer. Det ændrede sig i januar med en rapport, som pegede på, at ferskvandssøer akkumulerer CO2 fra luften og forsures.

»Forsuringen sker ret hurtigt – tre gange hurtigere end i havene,« udtaler Linda Weiss fra Ruhr-Universität Bochum, som står bag rapporten.

Det giver naturligvis grund til bekymring. Det forventes, at havenes forsuring – også kaldet ”det andet CO2-problem” – vil få alvorlige konsekvenser for havenes økosystemer. Ca. en tredjedel af den CO2, der frigives i atmosfæren, opløses i havvand og bliver til kulsyre. Siden den industrielle revolution er havoverfladens pH-værdi faldet fra 8,16 til 8,05. Det svarer til en stigning på 30 pct. i koncentrationen af brintioner. Det er ikke et problem endnu, men fortsætter udviklingen, vil nogle koraller og skaller blive opløst.

Vores viden om forsuring af søer er meget mere begrænset. Weiss’ banebrydende undersøgelse omfattede blot fire vandreservoirer i Ruhr-distriktet. Fra 1981 til 2015 faldt deres pH-værdi med 0,3 i gennemsnit. Ifølge Weiss svarer det til en fordobling af surhedsgraden. Mængden af opløst CO2 i reservoirerne var også steget, så hun vurderede, at ændringen i pH-værdierne havde samme årsag som havenes forsuring.

Problemets omfang kendes ikke. Blandt forskere har man længe haft mistanke om, at den stigende mængde CO2 i luften blev optaget i søerne, men man antog, at syren blev neutraliseret af jorden omkring søerne. Derudover er ferskvandskemi mere kompleks end havkemi, så det har taget tid at få gang i forskningen. Weiss’ undersøgelse er den første af sin slags. Hun var heldig at have adgang til mere end 35 års data fra Regionalverband Ruhr.

En tikkende brintbombe

Der findes kun lidt data om pH-værdierne i verdens søer, så forskere er sikkert i gang med at analysere, om lignende tendenser ses i deres søer. Måske står de tyske søer alene. Ifølge Centre for Ecology and Hydrology, en forskningsstyrelse under den britiske regering, som blandt andet overvåger vandkemien i Lake District-regionen, har britiske forskere ikke konstateret øget CO2-akkumulering eller forsuring.

Noget andet i Weiss’ rapport giver dog anledning til global bekymring. De terrestriske økosystemer neutraliserer ikke forsuringen, de forstærker den. Mere CO2 i luften får planter til at vokse hurtigere. Når det ekstra plantemateriale nedbrydes, tilføres der større mængder organisk og uorganisk kulstof til floderne, og der ophobes endnu mere kulsyre i søerne.

I 2015 forudsagde Jennifer Phillips, dengang fra Large Lakes Observatory ved University of Minnesota, et fald på 0,5 i pH-værdien i Nordamerikas store søer inden 2100. Hun mener, dette måske allerede er ved at ske, men overvågningen af søerne er ikke tilstrækkelig til at påvise tendenser.

En åbenlys kilde til information er syreregnskatastrofen i 1970’erne og 1980’erne, hvor søer og vandløb i det nordlige Europa, det østlige Canada og dele af USA blev oversvømmet med svovlsyre. Mange steder forsvandt økosystemernes naturlige evne til at neutralisere syren. I nogle søer faldt pH-værdien til under 5. Det er så surt, at bløddyr, krebsdyr, padder og fisk kan dø. Man fandt tusindvis af døde ørreder og laks, og søer blev krystalklare, fordi der næsten ikke var noget liv i dem.

En række europæiske lande aftalte at montere svovlfiltre på landenes kraftværker. I USA vedtog man i 1990 en lov med tilsvarende formål. Siden da har søerne langsomt fået det bedre – indtil nu.

De første indikationer

Weiss undersøgte reservoirerne i Ruhr-distriktet efter foruroligende opdagelser i laboratoriet om, hvordan arter i søer reagerer på surere vand. Hun fandt ud af, at øgede mængder kulsyre gjorde dafnier ude af stand til at værge sig mod rovdyr.

De små krebsdyr overlever til dels på grund af deres forsvarsmekanismer. Men da Weiss udsatte dafnierne for mere opløst CO2 i vandet, blev deres panser mindre, og deres evne til at lugte rovdyr blev hæmmet. Dette vil ifølge Weiss ikke kun ske for dafnierne. Andre hvirvelløse dyr og mange fisk bruger også lugtesansen til at fornemme rovdyr.

Der bliver mere og mere forskningslitteratur om biologiske forandringer forårsaget af ferskvandsforsuring. Det meste omhandler indtil videre fisk og har påvist dårligere væksttal, større dødelighed, farlige kvæstelser og adfærdsændringer – muligvis på grund af den narkotiske effekt fra den ekstra CO2 i deres blod. Forskere ved University of British Columbia i Vancouver har desuden fundet ud af, at pukkellaksens unger vokser langsommere i ferskvand med for meget opløst CO2. Der er også konstateret langsom vækst hos myggelarver og oksefrøer. Planter har problemer med at reproducere.

Der er stadig meget at lære om forbindelsen mellem øget CO2 i luften og forsuring af søer. Det er ikke en gentagelse af problemet med syreregn, især fordi den forsuring, der er set indtil videre, er meget mindre alvorlig. Ifølge Weiss lader emnet også til at være mere kompliceret end havenes forsuring, som er en direkte følge af optagelsen af CO2 fra luften. Det meste af det vand, der løber til søer, er løbet gennem skove, græsarealer og dyrkede marker. Jordlagenes kemi afgør, hvor meget opløst CO2 der løber til søerne.

Jorden var også afgørende for, hvilke søer syreregnen påvirkede og i hvilket omfang. Ved søer med basiske omgivelser med kalksten blev syren neutraliseret, før den nåede søerne. Det var ikke muligt ved søer omgivet med granit eller sandsten.

Der er vigtige forskelle. Syreregnen var lokal og regnede højst 100 km fra store udslip. CO2 er et globalt problem. Søer og floder overalt bliver ramt, enten direkte gennem opløsning i vandet eller indirekte gennem lokale økosystemer.

Der er også vandvejenes størrelse. Selv om de store nordamerikanske søer med deres samlede overflade på næsten 250.000 km2 dækker et enormt område, dræner de forholdsvis små landområder. Søerne fik ikke meget syreregn fra landområderne dengang, så de blev ikke forsuret. Men ifølge Phillips, nu fra California Ocean Protection Council, vil de blive forsuret nu, idet deres store overflade konstant optager CO2 fra luften. Til gengæld kan mange små søer, som blev hårdt ramt af syreregn, måske gå fri denne gang.

Nogle mener, at det er stor ståhej for ingenting. Ifølge Emily Stanley fra University of Wisconsin-Madison afgiver de fleste søer mere CO2, end de optager, fordi der ophobes organisk kulstof fra de omgivende planter, som nedbrydes og afgiver CO2.

Phillips advarer dog om, at den tilgang er for afslappet. Hun finder ikke belæg for at sige, at søer, der afgiver CO2, kan undgå forsuring. De fleste søer både optager og afgiver CO2. Selv om en større optagelse kun flytter balancen en smule, kan deres pH-værdi stadig falde.

»Alt andet lige vil de blive forsuret,« udtaler hun.

Colin Brauner fra University of British Columbia er enig i, at øgede mængder CO2 i luften vil medføre ferskvandsforsuring.

»Vi har meget begrænset viden om, hvordan det vil påvirke økosystemerne,« udtaler han.

Mange vil måske opleve begrænset indvirkning, mens andre vil blive ødelagt. De fleste søer i Europa og Nordamerika gik trods alt fri af syreregnen, men de ramte søer blev til gengæld ramt hårdt.

Optimisterne går måske i den samme fælde som de, der engang mente, at man ikke skulle bekymre sig om syreregnen. Dengang forsikrede mange forskere indledningsvist verden om, at den konstaterede forsuring måtte være naturlig og måtte have været længe undervejs, fordi økosystemerne ville optage alle former for nedfald. Det tog også sin tid at få fastslået, at nogle af de værste effekter ikke skyldtes selve syren men sulfater i syreregnen og giftig aluminium, der blev afgivet fra jorden på grund af forsuringen. Lignende overraskelser kan være på vej i disse nye forsuringstider. Eksempelvis mener Weiss, at de arter, hun har undersøgt i søerne, påvirkes mere af den opløste CO2 end af selve forsuringen.

Ifølge Antoine Leduc fra Federal University of Bahia i Brasilien kan naturen måske tilpasse sig til surere og mere CO2-holdigt vand. Gennem naturlig udvælgelse kan hvirvelløse dyr og fisk måske lære nye kemiske redskaber til at fornemme rovdyr. Eller måske ikke. Problemet er, at vi lige nu ikke kender sandsynligheden.

Spørgsmålet er, om vi kan finde en løsning, hvis naturen ikke kommer os til undsætning. I 1980’erne sprøjtede nogle lande deres forsurede søer med kalk for at neutralisere dem og få fiskebestanden tilbage. Omfanget af denne løsning er dog enormt. Den eneste rigtige løsning for både ferskvand og havvand er at stabilisere CO2-indholdet i luften.

Engang blev den internationale bekæmpelse af syreregn betragtet som en model til det overordnede problem med klimaforandringer. Hvis en række lande kunne gå sammen om at bekæmpe forurening med svovlsyre, hvorfor så ikke kuldioxid? På baggrund af de mellemliggende års begivenheder er det nok naivt. Denne gang kan problemet måske ikke neutraliseres.

© New Scientist