La acidez se mide con el pH, una escala de 0 a 14 que indica cuántos iones hidrógeno libres H+ hay en el agua. El pH 7 es neutro como el agua pura, menor a 7 es ácido como el jugo de limón y mayor a 7 es básico como el agua con jabón. La idea clave es que el pH es logarítmico con la fórmula pH = -log[H+]: si baja 1 punto, la acidez se multiplica por 10.

La lluvia normal ya es un poco ácida con pH 5.6 de forma natural y no hace daño. Esto ocurre porque el aire contiene dióxido de carbono CO2 de la respiración y de quemar gasolina, que se disuelve en el agua de las nubes y forma un ácido suave llamado ácido carbónico: CO2 + H2O -> H2CO3 -> H+ + HCO3-.

La lluvia ácida tiene pH de 4.5 a 4.0 y es mucho más ácida por la contaminación del aire. Al quemar carbón, petróleo y gasolina se liberan dióxido de azufre SO2 de centrales y fábricas y óxidos de nitrógeno NOx de autos y camiones. El viento los arrastra cientos de kilómetros y en las nubes se mezclan con agua y oxígeno para crear ácidos fuertes: 2SO2 + O2 + 2H2O -> 2H2SO4 ácido sulfúrico y 3NO2 + H2O -> 2HNO3 + NO ácido nítrico. Caen como deposición húmeda con lluvia, nieve o niebla y como deposición seca con polvo y gas que luego arrastra la lluvia.

Esa acidez extra causa acidificación del agua y del suelo y altera los ciclos biogeoquímicos del azufre y el nitrógeno. En lagos y ríos con pH menor a 5 mueren peces y ranas porque se libera aluminio Al3+ tóxico para las branquias. En suelos la lixiviación lava nutrientes como Ca2+ y Mg2+ porque el H+ los expulsa, y los cultivos crecen débiles. En bosques el HNO3 quema hojas y deja raíces débiles, como regar una maceta siempre con vinagre. Por ejemplo, pasar de pH 5.6 a 4.6 es 10 veces más ácido y a 3.6 sería 100 veces más. Se reduce quemando menos carbón y petróleo, con filtros, transporte limpio y energías renovables.