Se hai mai ispezionato una lapide sgretolata o un pilastro di pietra un tempo inciso e ora levigato, hai visto cosa può fare l'invecchiamento anche sui materiali più resistenti. Questo disfacimento si verifica anche su scala più ampia, colpendo alcuni dei monumenti più famosi del mondo. Senza l'intervento umano, gli agenti atmosferici reclamano i monumenti, consumandoli nel tempo in frammenti di roccia e terra. La protezione dei monumenti in pietra richiede continui sforzi di conservazione, lasciando l'uomo in costante battaglia con Madre Natura.
Invecchiamento vs. Erosione
Sebbene gli agenti atmosferici e l'erosione siano spesso raggruppati insieme, in realtà rappresentano due processi distinti. L'erosione è il processo mediante il quale la roccia si rompe, mentre l'erosione è il processo di portare via i pezzi di roccia alterati. Una radice che cresce nella base di un monumento in pietra e crea una fessura è un esempio di agenti atmosferici, mentre lo scioglimento della neve che trascina via i pezzi di roccia rotti è una forma di erosione. Questi processi lavorano insieme per danneggiare i monumenti di pietra nel tempo.
Invecchiamento meccanico
Gli agenti atmosferici meccanici o fisici scompongono la pietra senza alterarla chimicamente. Un esempio di ciò è la cristallizzazione del sale. Quando l'umidità all'interno e intorno alla pietra evapora, i sali minerali lasciati formano minuscoli cristalli che possono crescere nel tempo, provocando crepe. La variazione di temperatura può anche causare agenti atmosferici meccanici. Poiché la pietra si espande e si contrae con la temperatura, i cicli di congelamento e scongelamento possono provocare crepe e altri danni al monumento.
Invecchiamento chimico
L'erosione chimica si verifica quando i minerali all'interno delle rocce vengono alterati chimicamente. Nel processo di carbonatazione, l'acqua piovana e l'anidride carbonica nell'atmosfera si combinano per formare acido carbonico. Questo acido carbonico dissolve i minerali all'interno della roccia, indebolendo la struttura e provocando danni e usura. L'ossidazione rappresenta un'altra forma di alterazione chimica in cui l'ossigeno si combina con gli elementi nella roccia per formare ossidi. Le rocce ricche di ferro ne forniscono un semplice esempio: l'ossidazione provoca un effetto arrugginito simile alla ruggine che si trova sul ferro esposto.
invecchiamento biologico
L'erosione dei monumenti può anche essere attribuita a processi biologici. Gli animali che scavano nelle fessure alla base di un monumento possono disturbare il suolo e allargare la fessura. Le radici delle piante causano problemi simili e, se lasciate incustodite, possono eventualmente far crollare il monumento. Anche i licheni possono contribuire agli agenti atmosferici quando crescono sulla superficie della pietra. I licheni sono ricchi di agenti chelanti, che si legano al ferro e ad altri metalli nella roccia. Rimuovendo questi ioni metallici, il lichene indebolisce la roccia, lasciandola vulnerabile a crepe e usura.
Esempi notevoli
a mt. Rushmore, l'imponente monumento subisce centinaia di minuscole crepe grazie agli effetti degli agenti atmosferici. Senza un adeguato restauro, queste crepe si allargherebbero nel tempo, sbriciolando le famose facce presidenziali che compongono la struttura. Fortunatamente, il National Park Service tiene sotto stretta osservazione queste crepe utilizzando una vasta rete di minuscoli cavi in fibra ottica. Quando si verificano crepe o aperture più grandi, vengono riempite con Kevlar. Le crepe più piccole vengono regolarmente riempite con mastice siliconico per rallentare gli effetti degli agenti atmosferici e prevenire ulteriori danni.
Un altro esempio è il monumento in marmo della pace trovato vicino al Campidoglio degli Stati Uniti. Installato nel 1878, ha sviluppato una superficie usurata e cristallina grazie alle piogge acide e ad altri elementi. Durante uno sforzo di restauro del 1991, il monumento è stato trattato con un consolidante lapideo, che ha indurito il marmo e gli ha permesso di respingere l'umidità per prevenire futuri agenti atmosferici.
Monumenti Naturali
Mentre l'invecchiamento dei monumenti è spesso visto come un fenomeno negativo, l'invecchiamento può anche portare effetti positivi sotto forma di bellissimi monumenti naturali. Ad esempio, il Grand Canyon e gli archi del Parco nazionale di Arches sono stati tutti creati dagli agenti atmosferici. Naturalmente, questo invecchiamento che porta punti di riferimento così famosi può anche portarli via. Il famoso monumento "Old Man in the Mountain" nel New Hampshire è stato creato da centinaia di anni di agenti atmosferici, poi distrutto dagli stessi agenti atmosferici, facendolo crollare al suolo nel 2003. Nel 2008, lo stesso effetti atmosferici che scolpì Wall Arch nel Parco Nazionale di Arches fece crollare l'arco a terra in pezzi.
