„Живата кожа“ защитава Великата китайска стена, казват учени

Регистрирайте се за научния бюлетин на Wonder Theory на CNN..

Трамбованите земни елементи от Великата китайска стена - издигнати посредством компресиране на естествени материали с почви - се смятат за едва място в нейната конструкция. Но тези сектори от емблематичната забележителност са развили естествена линия на отбрана против надвисналия риск от утежняване, откри ново изследване.

Тези почвени повърхности на Великата китайска стена са покрити от „ жива кожа “ от дребни растения без корени и микроорганизми, известни като биокрусти, които са източник на устойчивостта на обекта на наследството, съгласно почвения еколог Матю Боукър, съавтор на проучването, оповестено на 8 декември в списание Science Advances.

„ (Биокрастите) са постоянно срещани в целия свят върху почви в сухи райони, само че ние нормално не ги търсим върху структури, издигнати от хора “, сподели Боукър, доцент в университета на Северна Аризона, в имейл.

Предишни изследвания са открили, че биокорите от лишеи и мъхове са разрушителна опасност за актуалните каменни структури на наследството заради дълготрайното влияние на микробните общности върху естетическата стойност, производството на киселина и други метаболити и смяната на микросредите, което може да аргументи ерозия и скали изветряне. Тези констатации са довели до премахването на растенията, растящи по върховете на части от Великата стена. Но резултатите от биокорите наподобяват разнообразни за земни забележителности, а общностите от цианобактерии и мъх в действителност усилват стабилността на Великата стена и усъвършенстват нейната резистентност на ерозия, съгласно новия документ.

Изследвайки проби, взети от над 300 благи (483 километра) през осем уплътнени земни сектора на мястото, издигнато по време на династията Мин сред 1368 и 1644 година, създателите на проучването откриха, че повече от две трети от региона е затрупан с биокрусти. Когато откривателите съпоставят стабилността и здравината на пробите, наслоени в биокруста, с проби без „ живата кожа на Земята “, те откриват, че пробите с биокруста са до три пъти по-здрави от тези без.

„ Те смятаха, че този тип растителност унищожава Великата стена. Нашите резултати демонстрират противоположното “, сподели съавторът на проучването Бо Сяо, професор по почвознание в Китайския селскостопански университет. „ Биокрастите са доста необятно публикувани по Великата китайска стена и тяхното битие е доста потребно за отбраната й. “

„ Като одеяло “

Съставени от съставни елементи като цианобактерии, водорасли, мъхове, гъбички и лишеи, биокорите живеят върху горния почвен пласт на сухите земи. Покривайки към 12% от повърхността на планетата, общностите от дребни растения и микроорганизми могат да лишават десетилетия или повече, с цел да се развият. Образувайки дребни екосистеми, биокорите стабилизират почвата, усилват задържането на вода и контролират фиксирането на азот и въглерод.

Те са в положение да създадат това частично с помощта на плътната биомаса, която работи като „ анти-инфилтрационен пласт “ за почвените пори при верните условия, както и естественото асимилиране на хранителни субстанции, които предизвикват увреждането на солта. Секретите и структурните пластове на биокорите също се преплитат, с цел да образуват „ лепкава мрежа “ от агрегиращи почвени частици, които предизвикват силата и стабилността против корозивните сили, заплашващи Великата стена, съгласно новото изследване.

Климатичните условия, типът на структурата и видът на биокората играят роля в защитната функционалност на биокората, като намаляването на ерозията е „ доста по-голямо “ от риска от изветряне, откриха откривателите.

В съпоставяне с гола уплътнена земя, покритите с биокора от цианобактерии, мъх и лишеи секции на Великата стена демонстрират понижена порьозност, потенциал за задържане на вода, ерозия и соленост с до 48%, като в същото време усилват якостта на напън, устойчивостта на навлизане, якостта на отрязване и елемента непоклатимост до 321%. Установено е, че биокорите от мъх са най-стабилни от групата.

„ (Биокрастите) покриват Великата стена като одеяло, което отделя Великата стена от въздуха, от водата, от вятъра “, сподели Сяо.

Работейки за предотвратяване от вода и попречване на натрупването на сол, биокорите са устойчиви на химическо изветряне, означи той, произвеждайки субстанции, които работят като „ лепило “ за почвените частици, с цел да се свържат дружно против дисперсия, което прави свойствата на почвата по-силни.

Ролята на биокрустите в едно нестабилно бъдеще

Повечето от общностите, които съставляват биокора, стартират от един организъм, който пораства и прави средата, в която пораства, подобаваща за други. Въпреки че към момента са уязвими към въздействието на изменението на климата, от тези непрекъснато разрастващи се организми се чака да разпрострат вътрешни механизми, с цел да се приспособяват към бъдещи крайности, сподели Емануел Салифу, помощник в Държавния университет на Аризона, който учи основани на природата решения за стабилно инженерство.

Тази присъща адаптивност прави биокрустите страхотни кандидати за интервенции, основани на природата, за справяне със структурната консервация в нашия затоплящ се свят, сподели Салифу, който не е взел участие в новото изследване.

„ Дори и да имаме по-високи температури, те към този момент са подобаващи за работа при тези условия “, сподели той. „ Предполагаме, че те ще могат да оцелеят по-добре, в случай че проектираме техния напредък в мащаб. “

Вятърната ерозия, преваляванията, засоляването и циклите на замръзване-размразяване доведоха до напукване и раздробяване на хиляди благи структури, които свързват Великата стена, която е изложена на риск от съществено утежняване и уязвима от сриване. Повишаването на температурите и увеличението на преваляванията също могат да доведат до понижаване на биокрустното покритие на стената.

Все отново по-широката строителна промишленост остава разграничена по отношение на историческия консервационен капацитет на биокорите, съгласно Салифу.

„ Конвенционалната концепция е, че биологичният напредък не е превъзходен за структури. Това визира естетиката, води до деградация, визира цялостната структурна целокупност “, сподели той. Липсват обаче съответни проучвания, които да поддържат тези изводи, добави Салифу, отбелязвайки, че „ журито към момента не е наясно с това “.

Салифу вижда новото изследване като доказателство за евентуалните преимущества на инженерните биокрусти за запазване на обекти от земно завещание - макар че това към момента е нововъзникваща област. Изследването открива, че естествените съобщества от растения и микроорганизми „ имат способността да подобрят структурната целокупност, дълголетието и издръжливостта на земни структури като Великата китайска стена “, сподели Салифу.

Документът „ върви дълъг път в по-нататъшното натискане на стрелката на часовника, с цел да приближи промишлеността до мястото, където бихме могли да стартираме да мислим за (инженерни биокрусти) “, означи той.

Авторите на проучването също казват