«Живая кожа» названа защитой Великой Китайской стены

Утрамбованные участки Великой Китайской стены, построенные путем уплотнения природных материалов грунтом, считались слабым местом в ее структуре. Но, как показало новое исследование, эти участки культовой достопримечательности Поднебесной создали естественную линию защиты от надвигающегося риска ухудшения состояния.

фото: pixabay.com

По словам почвенного эколога Мэтью Боукера, соавтора исследования, опубликованного в журнале Science Advances, эти поверхности почвы на Великой Китайской стене покрыты “живой кожей” из крошечных, лишенных корней растений и микроорганизмов, известных как биокорки, которые являются источником устойчивости объекта культурного наследия.

“Биокорки распространены по всему миру на почвах засушливых регионов, но обычно мы не ищем их на сооружениях, построенных человеком”, — рассказывает доцент Университета Северной Аризоны Боукер.

Прошлые исследования показали, что биокоррекция лишайников и мхов представляет разрушительную угрозу для современных каменных сооружений, являющихся историческим наследием, из-за долгосрочного воздействия микробных сообществ на эстетическую Ценность, производства кислот и других метаболитов и изменения микросреды, что может вызвать эрозию и выветривание горных пород. Эти находки, отмечает CNN, привели к удалению растений, растущих на верхних частях Великой китайской стены. Но воздействие биокоррекции на земляные ориентиры выглядит по-другому, а сообщества цианобактерий и мха на самом деле повышают устойчивость Великой Китайской стены и повышают ее устойчивость к эрозии, говорится в новой статье.

Исследуя образцы, взятые с более чем 483 километров восьми утрамбованных участков земли на участке, построенном во времена династии Мин между 1368 и 1644 годами, авторы исследования обнаружили, что более двух третей площади покрыто биокорками. Когда исследователи сравнили стабильность и прочность образцов, покрытых слоем биокрустации, с образцами без “живой кожи Земли”, они обнаружили, что образцы с биокрустацией были в три раза прочнее, чем без нее.

“Они думали, что этот вид растительности разрушает Великую Китайскую стену. Наши результаты показывают обратное, — отмечает соавтор исследования Бо Сяо, профессор почвоведения в Китайском сельскохозяйственном университете. – Биокоррекция очень широко распространена на Великой Китайской стене, и их существование очень полезно для ее защиты”.

Биокорки, состоящие из таких компонентов, как цианобактерии, водоросли, мох, грибы и лишайники, обитают в верхнем слое почвы засушливых земель. Занимая, по оценкам, 12% поверхности планеты, сообщества крошечных растений и микроорганизмов могут развиваться десятилетиями или дольше. Образуя миниатюрные экосистемы, биокорки стабилизируют почву, увеличивают задержку воды и регулируют фиксацию азота и углерода.

Как рассказывает Си-эн-эн, они способны делать это отчасти благодаря плотной биомассе, которая при определенных условиях действует как “антиинфильтрационный слой” для пор почвы, а также естественному поглощению питательных веществ, способствующих повреждению солями. Согласно новому исследованию, выделения и структурные слои биокоррекции также переплетаются, образуя “липкую сеть” из агрегирующихся частиц почвы, которые способствуют прочности и устойчивости к коррозионным воздействиям, угрожающим Великой Китайской стене.

Образуя миниатюрные экосистемы, биокорки стабилизируют почву, увеличивают задержку воды и регулируют фиксацию азота и углерода.

Исследователи обнаружили, что климатические условия, тип структуры и тип биокоррозии — все это играет определенную роль в защитной функции биокоррозии, при этом снижение ее разрушаемости “намного больше”, чем риск выветривания.

По сравнению с голой утрамбованной землей участки Великой Китайской стены, покрытые биокоррозией цианобактерий, мхов и лишайников, показали снижение пористости, влагоудерживающей способности, эродируемости и солености до 48%, при одновременном повышении прочности на сжатие, сопротивления проникновению, прочности на сдвиг и стабильности агрегата до 321%. Из всей группы биокорпус мха оказался наиболее устойчивым.

“Биокорпус покрывает Великую Китайскую стену подобно одеялу, которое отделяет Великую Китайскую стену от воздуха, от воды, от ветра”, — говорит профессор Сяо.

Он отметил, что биокорпус, удерживающий воду и предотвращающий накопление солей, противостоит химическому выветриванию, вырабатывая вещества, которые действуют как “клей” для связывания частиц почвы друг с другом против рассеивания, усиливая свойства почвы.

Большинство сообществ, составляющих биокуст, начинаются с единого организма, который растет и делает среду, в которой он растет, подходящей для других, рассказывает Си-эн-эн. Хотя они все еще уязвимы к последствиям изменения климата, ожидается, что эти постоянно эволюционирующие организмы задействуют внутренние механизмы для адаптации к будущим экстремальным явлениям, отмечает Эммануэль Салифу, доцент Университета штата Аризона.

По словам Салифу, эта врожденная адаптивность делает биокорки отличными претендентами на природоохранные мероприятия для решения проблемы сохранения структуры в нашем потепляющем мире.

“Даже если у нас более высокие температуры, они уже приспособлены для работы в этих условиях”, — говорит эксперт. “Мы предполагаем, что они смогут лучше выжить, если мы спроектируем их масштабный рост”.

Ветровая эрозия, размывание дождевыми осадками, засоление и циклы замораживания-оттаивания привели к растрескиванию и дезинтеграции на протяжении тысяч миль сооружений, соединяющих Великую Китайскую стену, которая подвержена серьезному износу и уязвима для обрушения. Повышение температуры и увеличение количества осадков также могут привести к уменьшению биопокрытия стены.

Авторы исследования утверждают, что их работа дает основания для изучения возможности культивирования биопокрытия, чтобы помочь сохранить другие объекты всемирного наследия.

По словам Салифу, строительная индустрия в целом по-прежнему разделена по поводу исторического потенциала сохранения биокоррекции.

“Общепринятая идея заключается в том, что биологический рост вреден для конструкций. Это влияет на эстетику, приводит к деградации, влияет на общую структурную целостность”, — сказал он. Однако не хватает конкретных исследований, подтверждающих эти выводы, добавил Салифу, отметив, что “жюри все еще не определилось с этим”.

Салифу рассматривает новое исследование как свидетельство потенциальных преимуществ создания биокоррекций для сохранения объектов земляного наследия, хотя эта область все еще находится в стадии становления. исследование устанавливает, что естественные сообщества растений и микроорганизмов “обладают способностью улучшать структурную целостность, долговечность земляных сооружений, таких как Великая Китайская стена”, — сказал Салифу.

По словам Сяо, помимо своего статуса туристического направления, привлекающего миллионы посетителей каждый год, Великая Китайская стена имеет большое культурное <span class="wp-tooltip" title="Обобщенная форма отражения индивидом общественно-исторического опыта Запечатлено в схемах действий понятиях социальных ролях нормах и ценностях Система значений индивида обусловливает управление процессами его деятельности", вот почему биокоррекция, сохраняющая ее, так важна.

“Великая китайская стена является культурным центром китайской цивилизации”, — сказал он CNN. “Мы должны сделать все возможное, чтобы защитить его для наших следующих поколений. Для наших детей, для наших внуков”.

Источник