Le géologue Rich April gravit la petite colline derrière l'Université de Colgate et se rend au cimetière. Il s'arrête devant un pilier de marbre blanc érigé en 1852. L'inscription est presque illisible. Avec le temps, toute pierre exposée aux intempéries résistera aux intempéries, explique April, mais ce marbre a résisté à une vitesse anormale. Le coupable? Pluie acide.
April sort un flacon d'acide de sa poche pour le démontrer. Il dévisse le bouchon et laisse quelques gouttes couler sur la pierre, où elles pétillent et bouillonnent. La pluie tombée dans tout le nord-est au cours de la seconde moitié du XXe siècle n’était pas aussi acide que le liquide contenu dans la fiole d’avril, mais le principe est le même. L'acide mange le marbre. Avec suffisamment de temps, il peut même effacer les mots censés durer une éternité.
Les effets des pluies acides s'étendent bien au-delà des cimetières. Les pluies acides ont détruit les populations de poissons des lacs et des cours d'eau, endommagé des sols fragiles et endommagé des millions d'acres de forêts dans le monde.
Ces effets de grande portée illustrent l'impact profond que la pollution de l'air peut avoir sur le sol. Mais l’histoire des pluies acides montre également comment la compréhension de la pollution atmosphérique peut mener à des solutions. En raison de preuves scientifiques accablantes établissant un lien entre les émissions des centrales électriques, les pluies acides et les pluies acides et la mort des lacs, de nouvelles réglementations ont considérablement réduit les émissions et assaini la pluie qui tombe sur les États-Unis.
Le terme «pluies acides» a été inventé au milieu des années 1800, lorsque Robert Angus Smith, un chimiste écossais installé à Londres, remarqua que la pluie avait tendance à être plus acide dans les zones de plus en plus polluées et que les bâtiments s'effondraient plus rapidement dans les zones où le charbon brûlé. Mais il a fallu encore un siècle pour que les scientifiques réalisent que les pluies acides constituaient un problème environnemental généralisé. Les scientifiques scandinaves ont commencé à documenter les dommages causés par l’acidité aux lacs et aux cours d’eau dans les années 1950. En 1963, Gene Likens, puis à Dartmouth, et ses collègues ont commencé à collecter et à tester le pH de l'eau de pluie dans les White Mountains du New Hampshire dans le cadre d'une étude de l'écosystème. Ils ont été surpris de constater que c'était assez acide, mais ils n'avaient pas beaucoup de base de comparaison. à cette époque, les scientifiques ne mesuraient pas régulièrement le pH de l'eau de pluie.
Quelques années plus tard, Likens prit un emploi à Cornell et installa des instruments de collecte d'eau de pluie dans la région des Finger Lakes. Il s'aperçut rapidement que la pluie à New York était à peu près aussi acide que celle du New Hampshire. «C’était la première fois que nous avions l’impression que cela pourrait être une sorte de phénomène régional», dit-il. Mais ni Likens ni ses collègues n’avaient une idée précise de ce que pourrait être la cause.
Likens a remporté une bourse qui l'a amené en Suède en 1969, un événement fortuit, dit-il, parce qu'il a rencontré Svante Odén, un scientifique de l'Université d'Uppsala qui avait observé les mêmes tendances en Suède que Likens avait observées dans le nord-est des États-Unis. Odén avait le doigt sur une cause potentielle. «Il tentait de défendre le dossier des [pluies acides] en raison des émissions provenant des zones les plus industrialisées d'Europe», se souvient Likens.
Likens et ses collègues ont retracé les émissions des centrales au charbon et ont examiné les données satellitaires et aéronautiques, et ont trouvé un lien similaire à longue distance. «Effectivement, les émissions provenaient principalement d'États du Midwest, tels que l'Indiana, l'Ohio, l'Illinois et le Kentucky», se souvient Likens. «Ils faisaient littéralement des milliers de kilomètres en Nouvelle-Angleterre et dans le sud-est du Canada et redescendaient sous forme d'acides.»
Il a rapporté ses découvertes dans Science en 1974, et l’article a été immédiatement repris par les journaux. Le téléphone n'a pas cessé de sonner pendant des mois, se souvient Likens. "C'est cette exposition médiatique qui a vraiment mis les pluies acides sur la carte en Amérique du Nord."
Likens et Odén et d'autres scientifiques se sont rendus compte que des pluies acides se produisaient lorsque le dioxyde de soufre et les oxydes d'azote pénètrent dans l'atmosphère et réagissent avec l'eau pour former des acides sulfurique et nitrique. Des sources naturelles de ces gaz existent - les volcans, par exemple, absorbent du dioxyde de soufre - mais la grande majorité provient de la combustion de combustibles fossiles, en particulier dans les centrales thermiques au charbon. Les grandes cheminées permettent à la pollution de parcourir de longues distances. Selon des études menées par Likens et ses collègues, le pH de l’eau de pluie normale est de 5, 2. Au cours des années 1970 et 1980, lorsque les pluies acides ont été les plus violentes, les scientifiques ont enregistré des niveaux de pH aussi bas que 2, 1, environ 1 000 fois plus acides.
Le géologue Rich April examine une pierre tombale noircie par les pluies acides. (Cassandra Willyard) 
L'héritage des pluies acides de la région est clairement visible dans la croûte noire sur les pierres tombales du cimetière Madison Street à Hamilton, dans l'État de New York. (Cassandra Willyard) 
Les pluies acides accélèrent le processus de vieillissement. Ce pilier de marbre, érigé dans les années 1850, a été sévèrement altéré. L'inscription gravée de l'autre côté du monument est presque illisible. Les veines visibles de ce côté du pilier sont composées d'un minéral plus résistant aux intempéries et aux effets des pluies acides. (Cassandra Willyard) 
Les pluies acides peuvent transformer le calcaire en gypse, un minéral doux qui retient la saleté. Cette transformation est évidente dans les zones sombres le long du toit du Lathrop Hall de l’Université Colgate. (Cassandra Willyard) 
Le cimetière de l'Université Colgate, une petite école d'arts libéraux à Hamilton, dans l'État de New York. (Cassandra Willyard) Les pluies acides ont touché de nombreuses régions des États-Unis, mais le Nord-Est a été le plus touché par les dommages écologiques. Les monts Adirondacks se sont révélés particulièrement sensibles. De nombreux sols contiennent du carbonate de calcium ou d'autres minéraux capables de neutraliser les pluies acides avant qu'elles ne s'infiltrent dans les lacs et les cours d'eau. «Malheureusement, les Adirondacks n’en ont presque pas», déclare April. En conséquence, les lacs et les cours d'eau sont rapidement devenus acides, tuant poissons et autres animaux aquatiques.
À la fin des années 1970, des chercheurs ont étudié 217 lacs de plus de 2 000 pieds d'altitude dans les Adirondacks et ont découvert que 51% d'entre eux étaient très acides. La nouvelle était si sombre que les scientifiques ont commencé à essayer de produire des souches de truite plus tolérantes à l'acide. Un employé de l'État de New York a comparé la région à Death Valley. Une décennie plus tard, une étude plus vaste comprenant 849 lacs de plus de 1 000 pieds a révélé que 55% d'entre eux étaient soit complètement dépourvus de vie ou sur le point de s'effondrer.
Au fur et à mesure que les preuves scientifiques liant les pluies acides aux émissions des centrales électriques et aux dommages écologiques se multipliaient, des batailles éclataient entre l'industrie, les scientifiques et les environnementalistes. «Les années 1980 sont une période que j'appelle les« guerres des pluies acides », a déclaré Likens. «Il y avait une énorme polémique rancorale.» Les écologistes de Greenpeace ont escaladé les cheminées de centrales électriques et suspendu des banderoles en guise de protestation; des scientifiques ont témoigné devant le Congrès sur le lien entre les émissions et les pluies acides, la gravité des effets et si la législation proposée aurait un impact; et le secteur de l’électricité a remis en question la science et a soutenu que la réglementation ferait monter les prix de l’électricité à la hausse.
Le Congrès a adopté plusieurs amendements à la loi sur l’air pur en 1990 qui réduisent les émissions de dioxyde de soufre grâce à un système de plafonnement et d’échange. L'objectif était de réduire de 50% les émissions de dioxyde de soufre par rapport aux niveaux de 1980. Cet objectif a été atteint en 2008, deux ans avant la date butoir fixée à 2010. Les émissions de dioxyde de soufre sont passées de 17, 3 millions de tonnes en 1980 à 7, 6 millions de tonnes en 2008, soit moins que les 8, 95 millions de tonnes requises en 2010.
L'effet a été remarquable. Doug Burns, scientifique du US Geological Survey à Troy (New York), qui dirige le programme national d'évaluation des précipitations acides, a déclaré que la pluie qui tombe dans le nord-est est environ deux fois moins acide qu'au début des années 1980. En conséquence, les eaux de surface sont devenues moins acides et les écosystèmes fragiles commencent à se rétablir.
Cependant, dans de nombreux endroits, la récupération a été douloureusement lente. Les scientifiques savent maintenant que les pluies acides non seulement des lacs et des cours d’eau acidifiés, mais aussi du calcaire des sols forestiers. Cette carence en calcium a eu des effets dévastateurs sur les arbres, en particulier les érables à sucre et les épinettes rouges. Les pluies acides lessivent le calcium des aiguilles d'épinette rouge, les rendant plus vulnérables au froid. Il lessive également le calcium et le magnésium du sol, ce qui peut stresser les érables à sucre. De plus, les pluies acides permettent à l'aluminium de s'accumuler dans le sol. Lorsque les arbres absorbent l'aluminium, leurs racines peuvent devenir fragiles.
Certains chercheurs ont essayé d’ajouter du calcium dans les forêts pour accélérer la récupération. April participe actuellement à l'une de ces expériences dans les Adirondacks. Au cours des quatre dernières années et demie, le calcium n’a pénétré que dans les 15 premiers centimètres de sol forestier. «Il faut vraiment beaucoup de temps pour que le calcium retourne dans le sol», explique April, alors ce ne sera pas une solution rapide.
Avril voudrait voir l’émission de dioxyde de soufre et d’autres émissions encore plus réduite. «Nous avons toujours des pluies acides qui arrivent», dit-il. "Certains lacs semblent prêts à revenir, et si nous réduisions davantage les émissions, ils le feraient."
Michael Oppenheimer de l'Université de Princeton, qui a joué un rôle clé dans les guerres à l'acide en tant que scientifique en chef du groupe de protection de l'environnement Environmental Defense Fund, est du même avis. "Je pense que le dioxyde de soufre et les oxydes d'azote doivent être éliminés efficacement", dit-il. "Nous devrions nous diriger vers zéro et voir à quel point nous pouvons nous en approcher."
Bien que certains effets des pluies acides soient persistants, la plupart des scientifiques considèrent qu'il s'agit d'une réussite environnementale. «La science a identifié le problème. La science a fourni les directives pour tenter de résoudre le problème », explique Likens. "Le succès est que nous avons pris des mesures en tant que société pour tenter de résoudre le problème."
