Jeśli kiedykolwiek oglądałeś kruszący się nagrobek lub niegdyś wygrawerowany kamienny filar, który teraz jest gładki, widziałeś, jak wietrzenie może zrobić nawet z najmocniejszymi materiałami. To wietrzenie występuje również na większą skalę, wpływając na niektóre z najsłynniejszych zabytków na świecie. Bez ingerencji człowieka wietrzenie regeneruje zabytki, z czasem niszcząc je do kawałków skały i ziemi. Ochrona kamiennych pomników wymaga nieustannych zabiegów konserwatorskich, pozostawiając człowieka w ciągłej walce z Matką Naturą.
Wietrzenie Vs. Erozja
Chociaż wietrzenie i erozja są często zgrupowane razem, w rzeczywistości reprezentują dwa różne procesy. Wietrzenie to proces, w którym skała rozpada się, podczas gdy erozja to proces przenoszenia zwietrzałych kawałków skały. Przykładem wietrzenia jest korzeń wrastający w podstawę kamiennego pomnika i tworzący pęknięcie, a formą erozji jest topniejący śnieg, który odciąga połamane kawałki skały. Procesy te współpracują ze sobą, aby z czasem uszkadzać kamienne pomniki.
Wietrzenie mechaniczne
Mechaniczne lub fizyczne warunki atmosferyczne rozkładają kamień bez zmiany chemicznej. Przykładem tego jest krystalizacja soli. Gdy wilgoć w kamieniu i wokół niego odparowuje, pozostawione sole mineralne tworzą maleńkie kryształki, które z czasem mogą rosnąć, powodując pęknięcia. Zmiany temperatury mogą również powodować mechaniczne warunki pogodowe. W miarę rozszerzania się i kurczenia kamienia pod wpływem temperatury, cykle zamrażania i rozmrażania mogą powodować pęknięcia i inne uszkodzenia zabytku.
Wietrzenie chemiczne
Chemiczne wietrzenie występuje, gdy minerały w skałach są chemicznie zmieniane. W procesie karbonatyzacji woda deszczowa i dwutlenek węgla w atmosferze łączą się, tworząc kwas węglowy. Ten kwas węglowy rozpuszcza minerały w skale, osłabiając strukturę i powodując uszkodzenia i zużycie. Utlenianie to kolejna forma wietrzenia chemicznego, w której tlen łączy się z pierwiastkami w skale, tworząc tlenki. Skały bogate w żelazo są tego prostym przykładem: utlenianie powoduje efekt rdzewienia podobny do rdzy znajdującej się na odsłoniętym żelazie.
Wietrzenie biologiczne
Wietrzenie zabytków można również przypisać procesom biologicznym. Zwierzęta zagrzebujące się w szczelinach w podstawie pomnika mogą poruszyć glebę i powiększyć szczelinę. Korzenie roślin powodują podobne problemy i pozostawione bez opieki mogą w końcu przewrócić pomnik. Nawet porosty mogą przyczyniać się do wietrzenia, gdy rosną na powierzchni kamienia. Porosty są bogate w czynniki chelatujące, które wiążą się z żelazem i innymi metalami w skale. Usuwając te jony metali, porosty osłabiają skałę, narażając ją na pęknięcia i zużycie.
Wybitne przykłady
Na Mt. Rushmore, masywny pomnik ma setki maleńkich pęknięć dzięki efektom wietrzenia. Bez odpowiedniej renowacji pęknięcia te z czasem powiększyłyby się, krusząc słynne prezydenckie twarze, które tworzą strukturę. Na szczęście National Park Service utrzymuje te pęknięcia pod ścisłą obserwacją za pomocą dużej sieci maleńkich kabli światłowodowych. W przypadku większych pęknięć lub otworów wypełnia się je kevlarem. Mniejsze pęknięcia są rutynowo wypełniane uszczelniaczem silikonowym, aby spowolnić działanie czynników atmosferycznych i zapobiec dalszym uszkodzeniom.
Innym przykładem jest marmurowy Pomnik Pokoju znaleziony w pobliżu Kapitolu. Założony w 1878 roku, dzięki kwaśnym deszczom i innym elementom, wytworzył zużytą, krystaliczną powierzchnię. Podczas prac renowacyjnych w 1991 r. zabytek został poddany działaniu kamienia wzmacniającego, który utwardził marmur i pozwolił mu odpychać wilgoć, aby zapobiec przyszłemu wietrzeniu.
Pomniki przyrody
O ile wietrzenie zabytków jest często postrzegane jako zjawisko negatywne, to wietrzenie może również przynieść pozytywne efekty w postaci pięknych pomników przyrody. Na przykład Wielki Kanion i łuki Parku Narodowego Arches zostały stworzone przez wietrzenie. Oczywiście to wietrzenie, które przynosi tak słynne zabytki, może je również zabrać. Słynny pomnik „Old Man in the Mountain” w New Hampshire został stworzony przez setki lat wietrzenia, a następnie zniszczony przez to samo wietrzenie, powodując, że w 2003 r. rozsypał się na ziemię. W 2008 roku to samo efekty wietrzenia który wyrzeźbił Wall Arch w Parku Narodowym Arches spowodował, że łuk runął na ziemię w kawałkach.