Kako vremenske vplive vplivajo na spomenike?

Če ste kdaj pregledali razpadajoč nagrobni kamen ali nekoč vgraviran kamnit steber, ki je zdaj obrabljen gladko, ste videli, kaj vremenske vplive lahko naredijo tudi najmočnejši materiali. To vremenske razmere se pojavljajo tudi v večjem obsegu in vplivajo na nekatere najslavnejše svetovne spomenike. Brez človeškega posredovanja vremenske razmere ponovno pridobivajo spomenike in jih sčasoma obrabijo do ostankov kamenja in zemlje. Zaščita kamnitih spomenikov zahteva stalna prizadevanja za ohranjanje, človek pa se neprestano bori z materjo naravo.

Vreme in erozija sta pogosto združeni, vendar dejansko predstavljata dva različna procesa. Preperevanje je postopek, s katerim se kamnina razbije, erozija pa je postopek odnašanja preperelih kosov kamnine. Korenina, ki zraste v podnožje kamnitega spomenika in ustvari razpoko, je primer vremenskih vplivov, medtem ko je taljenje snega, ki odnese odlomljene kamnine, oblika erozije. Ti procesi sčasoma poškodujejo kamnite spomenike.

Mehansko ali fizično preperevanje razbija kamen, ne da bi ga kemično spremenili. Primer tega je kristalizacija soli. Ko vlaga v kamnu in okoli njega izhlapi, mineralne soli, ki ostanejo za seboj, tvorijo drobne kristale, ki lahko sčasoma rastejo, kar povzroči razpoke. Nihanje temperature lahko povzroči tudi mehanske vremenske vplive. Ko se kamen širi in krči s temperaturo, lahko cikli zamrzovanja in odmrzovanja povzročijo razpoke in druge poškodbe spomenika.

Kemično preperevanje se zgodi, ko so minerali v kamninah kemično spremenjeni. V procesu karbonizacije se meteorna voda in ogljikov dioksid v ozračju združita v ogljikovo kislino. Ta ogljikova kislina raztaplja minerale znotraj kamnine, oslabi strukturo in povzroči poškodbe in obrabo. Oksidacija predstavlja drugo obliko kemičnega preperevanja, kjer se kisik kombinira z elementi v kamnini in tvori okside. Kamnine, bogate z železom, so preprost primer tega: posledica oksidacije je učinek rje, podoben rji, ki jo najdemo na izpostavljenem železu.

Preperevanje spomenikov lahko pripišemo tudi biološkim procesom. Živali, ki se zakopljejo v razpoke na dnu spomenika, lahko motijo ​​tla in povečajo razpoko. Korenine rastlin povzročajo podobne težave in, če ostanejo brez nadzora, lahko sčasoma strmoglavijo spomenik. Tudi lišaji lahko prispevajo k vremenskim vplivom, ko rastejo na površini kamna. Lišaji so bogati s kelatnimi sredstvi, ki se vežejo na železo in druge kovine v kamninah. Z odstranjevanjem teh kovinskih ionov lišaj oslabi kamnino in postane občutljiv na razpoke in obrabo.

Na Mt. Rushmore, masivni spomenik zaradi vplivov vremenskih vplivov doživi na stotine drobnih razpok. Brez ustrezne obnove bi se te razpoke sčasoma razširile in zdrobile znane predsedniške obraze, ki sestavljajo strukturo. Na srečo služba National Park redno spremlja te razpoke z veliko mrežo drobnih optičnih kablov. Ko pride do večjih razpok ali odprtin, jih zapolnimo s kevlarjem. Manjše razpoke rutinsko zapolnjujemo s silicijevo tesnilno maso, da upočasnimo vplive vremenskih vplivov in preprečimo nadaljnje poškodbe.

Drug primer je marmornat spomenik miru, ki so ga našli v bližini stavbe ameriškega Kapitola. Postavljen leta 1878, je zaradi kislega dežja in drugih elementov razvil obrabljeno, kristalno površino. Med obnovitvenimi prizadevanji leta 1991 so spomenik obdelali s kamnito konsolidacijo, ki je utrdila marmor in mu omogočila odganjanje vlage, da bi preprečila vremenske vplive v prihodnosti.

Medtem ko je preperevanje spomenikov pogosto obravnavano kot negativni pojav, lahko vremenske razmere prinesejo tudi pozitivne učinke v obliki čudovitih naravnih spomenikov. Na primer, Veliki kanjon in oboki narodnega parka Arches so nastali zaradi vremenskih vplivov. Seveda jih lahko to vreme, ki prinaša tako znane znamenitosti, tudi odnese. Znameniti spomenik "Starec v gori" v New Hampshiru je nastal na stotine let preperevanja, nato pa ga je isto vremensko uničenje povzročilo, da je leta 2003 propadel na tla. Leta 2008 enako vremenske vplive zaradi izrezljanega zidnega loka v narodnem parku Arches se je lok strmo zrušil na tla.