Hur påverkar förvitring monument?

Om du någonsin har inspekterat en sönderfallande gravsten eller en gång graverad stenpelare som nu är sliten slät, har du sett vad vädret kan göra för även de starkaste materialen. Denna vittring sker också i större skala och påverkar några av världens mest kända monument. Utan mänsklig inblandning återvinner förvitring monument och bär dem ner till klipp av sten och jord över tiden. Att skydda stenmonument kräver pågående bevarandeinsatser och lämnar människan i ständig kamp med Moder Natur.

Medan vittring och erosion ofta grupperas tillsammans representerar de faktiskt två distinkta processer. Förvitring är den process genom vilken sten bryts ner, medan erosion är processen att bära bort de väderbitna stenarna. En rot som växer in i basen av ett stenmonument och skapar en spricka är ett exempel på vittring, medan smältande snö som drar bort de brutna stenbitarna är en form av erosion. Dessa processer arbetar tillsammans för att skada stenmonument över tiden.

Mekanisk eller fysisk vittring bryter ner sten utan att ändra den kemiskt. Ett exempel på detta är saltkristallisation. När fukt i och runt stenen avdunstar bildar de kvarvarande mineralsalterna små kristaller som kan växa över tiden, vilket resulterar i sprickor. Temperaturvariation kan också orsaka mekanisk vittring. När sten expanderar och krymper med temperaturen kan frysnings- och tiningscykler resultera i sprickor och andra skador på monumentet.

Kemisk vittring uppstår när mineralerna i stenarna förändras kemiskt. Under karbonatiseringsprocessen kombineras regnvatten och koldioxid i atmosfären till kolsyra. Denna kolsyra löser mineraler i berget, vilket försvagar strukturen och resulterar i skador och slitage. Oxidation representerar en annan form av kemisk vittring där syre kombineras med element i berget för att bilda oxider. Järnrika stenar är ett enkelt exempel på detta: Oxidation resulterar i en rostande effekt som liknar rost som finns på exponerat järn.

Vittring av monument kan också hänföras till biologiska processer. Djur som gräver sig in i sprickor i basen av ett monument kan störa jorden och förstora sprickan. Växtrötter orsakar liknande problem och kan lämnas utan tillsyn så småningom välta monumentet. Även lavar kan bidra till väderbildning när de växer på stenens yta. Lav är rik på kelatbildande medel som binder till järn och andra metaller i berget. Genom att ta bort dessa metalljoner försvagar laven berget och lämnar den sårbar för sprickor och slitage.

Vid Mt. Rushmore, det massiva monumentet upplever hundratals små sprickor tack vare effekterna av vittring. Utan ordentlig restaurering skulle dessa sprickor vidgas med tiden och smula de berömda presidentens ansikten som utgör strukturen. Lyckligtvis håller National Park Service dessa sprickor under noggrann observation med ett stort nätverk av små fiberoptiska kablar. När större sprickor eller öppningar uppträder fylls de med Kevlar. Mindre sprickor fylls rutinmässigt med kiselförsegling för att bromsa effekterna av väderförhållanden och förhindra ytterligare skador.

Ett annat exempel är fredsmonumentet i marmor som finns nära U.S. Capitol Building. Satt på plats 1878 utvecklade den en sliten, kristallin yta tack vare surt regn och andra element. Under en restaureringsansträngning 1991 behandlades monumentet med en stenkonsolider, som härdade marmorn och tillät den att avvisa fukt för att förhindra framtida vittring.

Medan vittring av monument ofta ses som ett negativt fenomen, kan vittring också ge positiva effekter i form av vackra naturmonument. Till exempel skapades Grand Canyon och Arches National Parks bågar genom väderförädling. Naturligtvis kan den här förvitringen som ger sådana kända landmärken också ta bort dem. Det berömda "Old Man in the Mountain" -monumentet i New Hampshire skapades av hundratals år av vittring och förstördes sedan av samma vittring och fick det att smula till marken 2003. År 2008 samma väderpåverkan den uthuggna Wall Arch i Arches National Park fick bågen att välta till marken i bitar.