Ahli geologi, Rich April, mendaki bukit kecil di belakang Universitas Colgate dan memasuki makam. Dia berhenti sebelum pilar marmer putih didirikan pada tahun 1852. Prasasti itu hampir tidak terbaca. Seiring waktu, batu apa pun yang terpapar ke unsur-unsur akan mengalami cuaca, April menjelaskan, tetapi marmer ini telah lapuk secara tidak wajar dengan cepat. Pelakunya? Hujan asam.
April menarik sebotol asam dari sakunya untuk menunjukkan. Dia membuka tutupnya dan membiarkan beberapa tetes bocor ke batu, di mana mereka mendesis dan menggelembung. Hujan yang turun di seluruh Timur Laut di paruh kedua abad ke-20 tidak asam seperti cairan dalam botol April, tetapi prinsipnya sama. Asam makan marmer. Dengan waktu yang cukup, itu dapat menghapus bahkan kata-kata yang dimaksudkan untuk bertahan selamanya.
Efek hujan asam jauh melampaui kuburan. Hujan asam menghancurkan populasi ikan di danau dan sungai, merusak tanah rapuh dan merusak jutaan hektar hutan di seluruh dunia.
Efek yang jauh ini menggambarkan dampak mendalam polusi udara terhadap tanah. Tetapi kisah hujan asam juga merupakan kisah tentang bagaimana memahami polusi udara dapat menyebabkan solusi. Karena banyak bukti ilmiah yang menghubungkan emisi pembangkit listrik dengan hujan asam dan hujan asam dengan kematian danau, peraturan baru secara dramatis memotong emisi dan membersihkan hujan yang jatuh di Amerika Serikat.
Istilah 'hujan asam' diciptakan pada pertengahan 1800-an, ketika Robert Angus Smith, seorang ahli kimia Skotlandia yang bekerja di London, memperhatikan bahwa hujan cenderung lebih asam di daerah-daerah dengan lebih banyak polusi udara dan bangunan-bangunan runtuh lebih cepat di daerah-daerah di mana batubara berada. dibakar. Tetapi butuh satu abad bagi para ilmuwan untuk menyadari bahwa hujan asam adalah masalah lingkungan yang meluas. Ilmuwan Skandinavia mulai mendokumentasikan kerusakan asam di danau dan sungai pada 1950-an. Pada tahun 1963, Gene Likens, saat itu di Dartmouth, dan rekan-rekannya mulai mengumpulkan dan menguji pH air hujan di Pegunungan Putih New Hampshire sebagai bagian dari studi ekosistem. Mereka terkejut menemukan bahwa itu cukup asam, tetapi mereka tidak memiliki banyak dasar untuk perbandingan; pada saat itu, para ilmuwan tidak secara teratur mengukur pH air hujan.
Likens bekerja di Cornell beberapa tahun kemudian dan membuat instrumen untuk mengumpulkan air hujan di wilayah Finger Lakes dan segera mengamati bahwa hujan di New York kira-kira sama asamnya dengan hujan di New Hampshire. "Itu adalah petunjuk pertama yang kami miliki bahwa ini mungkin semacam fenomena regional, " katanya. Tetapi baik Likens maupun koleganya tidak memiliki gagasan yang jelas tentang apa penyebabnya.
Likens memenangkan fellowship yang membawanya ke Swedia pada tahun 1969, sebuah acara kebetulan, katanya, karena ia bertemu Svante Odén, seorang ilmuwan di Universitas Uppsala yang telah mengamati tren yang sama di Swedia yang telah diamati oleh Likens di Amerika Timur Laut. Odén jarinya pada penyebab potensial. “Dia berusaha membangun kasus bahwa [hujan asam] mungkin disebabkan oleh emisi yang berasal dari daerah industri Eropa, ” kenang Likens.
Likens dan rekan-rekannya melacak emisi dari pembangkit listrik tenaga batu bara dan memeriksa data satelit dan pesawat, dan mereka menemukan hubungan jarak jauh yang serupa. “Benar saja, emisi berasal terutama dari negara-negara bagian Midwestern seperti Indiana, Ohio, Illinois dan Kentucky, ” kenang Likens. "Mereka menempuh perjalanan ribuan kilometer ke New England dan Kanada bagian tenggara dan kembali menjadi asam."
Dia melaporkan penemuannya di Science pada 1974, dan ceritanya segera diambil oleh surat kabar. Telepon tidak berhenti berdering selama berbulan-bulan, kenang Likens. "Itu adalah paparan media yang benar-benar menempatkan hujan asam di peta di Amerika Utara."
Hujan asam terjadi, Likens dan Odén dan ilmuwan lain menyadari, ketika belerang dioksida dan nitrogen oksida memasuki atmosfer dan bereaksi dengan air untuk membentuk asam sulfat dan nitrat. Sumber-sumber alami gas-gas ini ada — gunung berapi, misalnya, mengeluarkan belerang dioksida — tetapi sebagian besar berasal dari pembakaran bahan bakar fosil, terutama oleh pembangkit listrik tenaga batu bara. Cerobong asap yang tinggi memungkinkan polusi untuk menempuh jarak jauh. Menurut penelitian yang dilakukan oleh Likens dan rekan-rekannya, air hujan normal memiliki pH 5, 2. Selama tahun 1970-an dan 1980-an, ketika hujan asam adalah yang terburuk, para ilmuwan mencatat tingkat pH serendah 2, 1, kira-kira 1.000 kali lebih asam.
Ahli Geologi, Rich April, meneliti nisan yang dihitamkan oleh hujan asam. (Cassandra Willyard) 
Warisan hujan asam di kawasan ini terlihat jelas di kerak hitam di batu nisan di Madison Street Cemetery di Hamilton, New York. (Cassandra Willyard) 
Hujan asam mempercepat proses pelapukan. Pilar marmer ini, didirikan pada tahun 1850-an, telah mengalami cuaca buruk. Prasasti yang diukir di sisi lain monumen itu hampir tidak terbaca. Vena yang terlihat di sisi pilar ini terdiri dari mineral yang lebih tahan terhadap cuaca dan efek hujan asam. (Cassandra Willyard) 
Hujan asam dapat mengubah batu kapur menjadi gipsum, mineral lunak yang memerangkap kotoran. Transformasi ini terbukti dalam tambalan gelap di sepanjang garis atap Lathrop Hall Universitas Colgate. (Cassandra Willyard) 
Pemakaman di Universitas Colgate, sebuah perguruan tinggi seni liberal kecil di Hamilton, New York. (Cassandra Willyard) Hujan asam mempengaruhi banyak bagian Amerika Serikat, tetapi Timur Laut menderita kerusakan paling ekologis. Pegunungan Adirondack terbukti sangat rentan. Banyak tanah mengandung kalsium karbonat atau mineral lain yang dapat menetralkan hujan asam sebelum merembes ke danau dan sungai. "Sayangnya Adirondack hampir tidak memilikinya, " kata April. Akibatnya, danau dan sungai dengan cepat menjadi asam, membunuh ikan dan hewan air lainnya.
Pada akhir 1970-an, para peneliti mensurvei 217 danau di atas 2.000 kaki di Adirondack dan menemukan bahwa 51 persen sangat asam. Berita itu begitu suram sehingga para ilmuwan mulai mencoba membiakkan jenis trout yang lebih tahan asam. Seorang pegawai Negara Bagian New York membandingkan daerah itu dengan Death Valley. Satu dekade kemudian, sebuah studi yang lebih besar yang mencakup 849 danau lebih tinggi dari 1.000 kaki menemukan bahwa 55 persen benar-benar tanpa kehidupan atau berada di ambang kehancuran.
Ketika bukti ilmiah yang menghubungkan hujan asam dengan emisi pembangkit listrik dan kerusakan ekologis meningkat, pertempuran meletus di kalangan industri, ilmuwan, dan pencinta lingkungan. "1980-an adalah periode yang saya sebut 'perang hujan asam, '" kata Likens. “Ada kontroversi keji yang sangat dahsyat.” Para pecinta lingkungan dari Greenpeace naik ke cerobong asap pembangkit listrik dan menggantung spanduk sebagai protes; Para ilmuwan bersaksi di hadapan Kongres tentang hubungan antara emisi dan hujan asam, keparahan efeknya, dan apakah undang-undang yang diusulkan akan berdampak; dan industri listrik mempertanyakan ilmu pengetahuan dan berpendapat bahwa peraturan akan mendorong kenaikan tarif listrik.
Kongres meloloskan beberapa amandemen pada Clean Air Act pada tahun 1990 yang memangkas emisi sulfur dioksida melalui skema cap-and-trade. Tujuannya adalah pengurangan 50 persen dalam emisi sulfur dioksida dari tingkat 1980. Tujuan itu tercapai pada 2008, dua tahun sebelum batas waktu, yang ditetapkan untuk 2010. Emisi sulfur dioksida turun dari 17, 3 juta ton pada 1980 menjadi 7, 6 juta ton pada 2008, kurang dari 8, 95 juta ton yang dibutuhkan pada 2010.
Efeknya luar biasa. Doug Burns, seorang ilmuwan di Survei Geologi AS di Troy, New York, yang mengarahkan Program Penilaian Pengendalian Asam Nasional, mengatakan hujan yang turun di Timur Laut saat ini sekitar setengah asam seperti pada awal 1980-an. Akibatnya, permukaan air menjadi kurang asam dan ekosistem yang rapuh mulai pulih.
Namun, di banyak tempat, pemulihan sangat lambat. Para ilmuwan sekarang tahu bahwa hujan asam tidak hanya membuat danau dan aliran asam, tetapi juga melepaskan kalsium dari tanah hutan. Penipisan kalsium itu berdampak buruk pada pohon, terutama gula maple dan cemara merah. Hujan asam melepaskan kalsium dari jarum cemara merah, membuatnya lebih rentan terhadap dingin. Ini juga melepaskan kalsium dan magnesium dari tanah, yang dapat menekankan gula maple. Selain itu, hujan asam memungkinkan aluminium menumpuk di tanah. Ketika pohon mengambil aluminium, akarnya bisa menjadi rapuh.
Beberapa peneliti telah mencoba menambahkan kalsium kembali ke hutan untuk mempercepat pemulihan. April saat ini terlibat dalam satu eksperimen semacam itu di Adirondack. Selama empat setengah tahun terakhir, kalsium hanya menembus 15 sentimeter teratas dari tanah hutan. “Butuh waktu yang sangat lama bagi [kalsium] untuk kembali ke tanah, ” kata April, jadi itu tidak akan cepat diperbaiki.
April ingin melihat sulfur dioksida dan emisi lainnya berkurang lebih jauh. "Kami masih memiliki hujan asam yang datang, " katanya. "Beberapa danau sepertinya siap untuk kembali, dan jika kita mengurangi emisi lebih banyak, mereka akan melakukannya."
Michael Oppenheimer dari Universitas Princeton, yang merupakan pemain kunci dalam perang asam sebagai ilmuwan kepala untuk kelompok konservasi Environmental Defense Fund, setuju. "Saya pikir sulfur dioksida dan nitrogen oksida perlu dihilangkan secara efektif, " katanya. "Kita harus menuju ke nol dan melihat seberapa dekat kita bisa."
Meskipun beberapa efek hujan asam masih berlangsung, kebanyakan ilmuwan menganggapnya sebagai kisah sukses lingkungan. “Sains mengidentifikasi masalahnya. Sains menyediakan pedoman untuk bagaimana mencoba menyelesaikan masalah, ”kata Likens. "Keberhasilannya adalah bahwa kami telah mengambil tindakan sebagai masyarakat untuk mencoba mengatasi masalah tersebut."
