Hoe beïnvloedt verwering monumenten?

Als je ooit een afbrokkelende grafsteen of ooit gegraveerde stenen pilaar hebt geïnspecteerd die nu glad is afgesleten, heb je gezien wat verwering kan doen met zelfs de sterkste materialen. Deze verwering komt ook op grotere schaal voor en treft enkele van 's werelds beroemdste monumenten. Zonder menselijke tussenkomst eist verwering monumenten terug en verslijt ze na verloop van tijd tot stukjes rots en grond. Het beschermen van stenen monumenten vereist voortdurende inspanningen op het gebied van conservering, waardoor de mens voortdurend in gevecht is met Moeder Natuur.

Hoewel verwering en erosie vaak samen worden gegroepeerd, vertegenwoordigen ze eigenlijk twee verschillende processen. Verwering is het proces waarbij gesteente afbreekt, terwijl erosie het proces is waarbij de verweerde stukken gesteente worden weggedragen. Een wortel die in de basis van een stenen monument groeit en een scheur creëert, is een voorbeeld van verwering, terwijl smeltende sneeuw die de gebroken stukken rots wegsleept, een vorm van erosie is. Deze processen werken samen om stenen monumenten in de loop van de tijd te beschadigen.

Mechanische of fysieke verwering breekt steen af ​​zonder het chemisch te veranderen. Een voorbeeld hiervan is zoutkristallisatie. Terwijl vocht in en rond de steen verdampt, vormen de minerale zouten die achterblijven kleine kristallen die in de loop van de tijd kunnen groeien, wat resulteert in scheuren. Temperatuurschommelingen kunnen ook mechanische verwering veroorzaken. Naarmate steen uitzet en samentrekt met de temperatuur, kunnen bevriezings- en ontdooicycli leiden tot scheuren en andere schade aan het monument.

Chemische verwering treedt op wanneer de mineralen in de rotsen chemisch worden gewijzigd. Tijdens het carbonatatieproces worden regenwater en koolstofdioxide in de atmosfeer gecombineerd om koolzuur te vormen. Dit koolzuur lost mineralen op in het gesteente, verzwakt de structuur en veroorzaakt schade en slijtage. Oxidatie vertegenwoordigt een andere vorm van chemische verwering waarbij zuurstof wordt gecombineerd met elementen in het gesteente om oxiden te vormen. IJzerrijke rotsen zijn hier een eenvoudig voorbeeld van: oxidatie resulteert in een roesteffect dat lijkt op de roest die wordt aangetroffen op blootgesteld ijzer.

Ook de verwering van monumenten kan worden toegeschreven aan biologische processen. Dieren die zich ingraven in scheuren in de voet van een monument kunnen de grond verstoren en de scheur vergroten. Plantenwortels veroorzaken soortgelijke problemen en kunnen, als ze onbeheerd worden achtergelaten, uiteindelijk het monument omverwerpen. Zelfs korstmos kan bijdragen aan verwering wanneer ze op het oppervlak van de steen groeien. Korstmossen zijn rijk aan chelaatvormers, die zich hechten aan ijzer en andere metalen in het gesteente. Door deze metaalionen te verwijderen, verzwakt het korstmos het gesteente, waardoor het kwetsbaar wordt voor scheuren en slijtage.

Bij Mt. Rushmore, het enorme monument ervaart honderden kleine scheurtjes dankzij de effecten van verwering. Zonder de juiste restauratie zouden deze scheuren in de loop van de tijd groter worden en de beroemde presidentiële gezichten waaruit het gebouw bestaat, afbrokkelen. Gelukkig houdt de National Park Service deze scheuren nauwlettend in de gaten met behulp van een groot netwerk van kleine glasvezelkabels. Wanneer grotere scheuren of openingen ontstaan, worden deze gevuld met Kevlar. Kleinere scheuren worden routinematig gevuld met siliconenkit om de effecten van verwering te vertragen en verdere schade te voorkomen.

Een ander voorbeeld is het marmeren Vredesmonument dat in de buurt van het U.S. Capitol Building werd gevonden. Het werd in 1878 op zijn plaats gezet en ontwikkelde een versleten, kristallijn oppervlak dankzij zure regen en andere elementen. Tijdens een restauratie in 1991 werd het monument behandeld met een steenconsolidatiemiddel, dat het marmer verhardde en het vocht afstootte om toekomstige verwering te voorkomen.

Waar verwering van monumenten vaak als een negatief fenomeen wordt gezien, kan verwering ook positieve effecten met zich meebrengen in de vorm van prachtige natuurmonumenten. De Grand Canyon en de bogen van Arches National Park zijn bijvoorbeeld allemaal ontstaan ​​door verwering. Natuurlijk kan deze verwering die zulke beroemde bezienswaardigheden met zich meebrengt, ze ook wegnemen. Het beroemde "Old Man in the Mountain"-monument in New Hampshire is gemaakt door honderden jaren van verwering en vervolgens vernietigd door dezelfde verwering, waardoor het in 2003 op de grond afbrokkelde. In 2008 hetzelfde weerseffecten die uitgehakte Wall Arch in Arches National Park zorgde ervoor dat de boog in stukken op de grond viel.