在全球氣候變化加劇的背景下，極端天氣、自然災害和生態(tài)失衡對文化遺產(chǎn)的破壞日益嚴峻。根據聯(lián)合國教科文組織的數據，全球六分之一的文化遺產(chǎn)正面臨氣候變化的威脅。
日前，第一屆氣候變化下古建保護與可持續發(fā)展國際論壇在山西太原舉辦，相關(guān)專(zhuān)家對此展開(kāi)討論。
氣候危機下的“脆弱文明”
山西省古建筑與彩塑壁畫(huà)保護研究院副院長(cháng)安海，對2021年10月山西那場(chǎng)反常的強降雨記憶猶新。
在那場(chǎng)持續強降雨中，山西共有1783處文物受到影響，其中世界文化遺產(chǎn)平遙古城61處城墻發(fā)生坍塌。經(jīng)檢測，平遙古城夯土城墻的水分含量達20%—25%。國家文物局的專(zhuān)家檢查后認定，坍塌由自然災害造成。
近年來(lái)，氣候變化已成為威脅世界遺產(chǎn)最重要的因素之一，其中極端天氣氣候事件帶來(lái)的破壞尤為直觀(guān)和劇烈。以暴雨為例，持續的強降水一旦發(fā)生，即使單日降水量不大，也很可能導致古建筑的屋頂滲漏、墻體開(kāi)裂、地基沉降，甚至影響整體結構的穩定性。
此外，如果降水后出現高溫和暴曬等天氣，會(huì )導致溫濕度劇烈變化，加速建筑材料的老化，致使彩畫(huà)及油飾開(kāi)裂。而濕度的增加還會(huì )促進(jìn)霉菌的生長(cháng)和生物病害的增多，導致古建筑構件霉變。
另一方面，氣候變化也會(huì )促進(jìn)一些有害生物的繁衍，對古建筑產(chǎn)生影響?！霸谏轿?，威脅古建筑的生物有蛀蟲(chóng)、木蜂等。在潮濕的環(huán)境下，這類(lèi)生物可能損壞木構件、壁畫(huà)、磚塔等文物，其影響不容忽視?！卑埠Ｕf(shuō)。
事實(shí)上，不僅是極端天氣短時(shí)間的沖擊會(huì )威脅古建筑的安全，長(cháng)時(shí)間內氣候的緩慢變化，同樣會(huì )在不知不覺(jué)中逐漸損傷文物?？茖W(xué)研究表明，全球平均溫度每升高1攝氏度，木材強度下降20%—25%，石材風(fēng)化速率加快30%。而我國古建筑70%以上為木構或夯土建筑，對氣候波動(dòng)尤為敏感。
“如果說(shuō)突發(fā)的極端天氣是古建筑的‘顯性殺手’，那么長(cháng)期氣候波動(dòng)則是‘隱性侵蝕’，同樣致命?！敝袊幕z產(chǎn)研究院研究員詹長(cháng)法日前在接受科技日報記者采訪(fǎng)時(shí)透露，在不同的時(shí)間尺度上，古建筑受氣候影響所產(chǎn)生的問(wèn)題也不同。
在1年到3年內的短期尺度上，古建筑的主要問(wèn)題是由季節性濕熱波動(dòng)引起的霉變、漆膜鼓起以及小范圍的結構變形。而在5年到10年的中期尺度上，則可能出現結構性裂縫、飾面的大面積退化或材料性能的下降。10年以上的長(cháng)期尺度，很可能會(huì )導致整個(gè)建筑群體的生態(tài)穩定性被打破，例如地基下沉、排水系統紊亂以及群體格局逐步被破壞等問(wèn)題。而在更宏大的時(shí)間尺度上，溫濕度循環(huán)正悄然改寫(xiě)古建筑的“基因”。
詹長(cháng)法舉例說(shuō)，近年來(lái)甘肅敦煌莫高窟壁畫(huà)在暖干化趨勢下，地仗層中的石膏晶體因反復吸濕脫水產(chǎn)生應力，導致酥堿病害以每年2%的速度迅速擴散。而在我國沿海地區，鹽霧侵蝕對古建筑更為致命。詹長(cháng)法告訴記者，近年來(lái)福建土樓的青磚在鹽溶液長(cháng)期滲透后，硫酸鈉結晶在孔隙內產(chǎn)生膨脹應力，導致磚體表面酥粉剝落，青磚強度下降約40%。
據行業(yè)部門(mén)統計，21世紀以來(lái)，我國約有十分之一的登記保護建筑遺產(chǎn)逐漸消失，每年約有2000處建筑遺產(chǎn)消失。
從被動(dòng)修復到主動(dòng)維護
“氣候變化為文化遺產(chǎn)保護工作帶來(lái)了新的挑戰，文物保護應從被動(dòng)修復轉向主動(dòng)預防?！甭?lián)合國教科文組織國際自然與文化遺產(chǎn)空間技術(shù)中心副主任王心源認為，古建筑歷經(jīng)多年風(fēng)雨侵蝕，要為其延年益壽，就需秉持“治未病”的理念。
近年來(lái)，浙江杭州良渚古城遺址在這方面做出了有益實(shí)踐。日前，在良渚古城遺址公園的南城墻遺址點(diǎn)，工作人員正使用噴壺往墻面上噴灑一種專(zhuān)門(mén)研發(fā)的純天然植物精油。
杭州良渚古城遺址世界遺產(chǎn)監測管理中心工作人員高海彥介紹，這種純天然植物精油是該中心與浙江大學(xué)文物保護材料實(shí)驗室為良渚遺址量身定制的“護膚品”，可有效抑制苔蘚和微生物的生長(cháng)。
“良渚古城遺址的主要建筑材料是土，而當地冬季陰冷，夏季高溫、潮濕多雨，會(huì )造成建筑開(kāi)裂、坍塌、粉化等?！备吆┙忉尩?，多年來(lái)良渚古城遺址管理部門(mén)持續與多所大學(xué)和科研機構合作，開(kāi)展多學(xué)科會(huì )診，研究為遺址“延年益壽”的良方。
“從事古建筑保護工作應具備風(fēng)險意識，而不是僅關(guān)注某個(gè)具體的故障處理?！痹谕跣脑纯磥?lái)，面對氣候危機，我國文物保護正經(jīng)歷從“亡羊補牢”到“未雨綢繆”的轉變，而關(guān)鍵就在于因地制宜的科技創(chuàng )新。
在干旱的西北地區，風(fēng)蝕問(wèn)題長(cháng)期威脅著(zhù)當地環(huán)境。為了加強對敦煌石窟的保護，當地采用了一種創(chuàng )新的“硅烷滲透+生態(tài)固沙”組合技術(shù)。首先，工作人員在敦煌石窟崖體表面噴涂納米硅烷保護劑，使得崖體表面形成憎水膜，這層水膜能使風(fēng)蝕速率降低60%。其次，當地還在石窟周邊種植耐旱植被，構建防風(fēng)固沙帶，降低風(fēng)速。
在濕熱的南方地區，古建筑保護難題常源于“水”，為此古建筑保護通常側重“呼吸型保護”。以蘇州園林為例，科研人員通過(guò)熒光碳點(diǎn)示蹤技術(shù)檢測其假山石滲流路徑后，采用“石墨烯改性環(huán)氧樹(shù)脂”進(jìn)行裂隙填充。這種方法不僅保持了石材的透氣性，還將鹽結晶破壞率降低了70%。
盡管近年來(lái)古建筑保護在科技創(chuàng )新的賦能下取得了一定的成績(jì)，但詹長(cháng)法坦言，實(shí)現古建筑的全面預防性保護仍任重道遠。
一方面，我國針對古建筑的基礎數據不足，許多古建筑甚至缺乏基本的病害記錄，古建筑所在地的氣候變化曲線(xiàn)也沒(méi)有，這使得工作人員難以進(jìn)行長(cháng)期趨勢判斷。
另一方面，我國在專(zhuān)業(yè)文物保護人才方面仍然相對匱乏。詹長(cháng)法認為，預防性保護需要既懂技術(shù)、材料，又精通修復理論的人才，但目前這類(lèi)復合型人才依然短缺。
“從‘搶救性修復’轉向‘氣候適應性維護’，還有很長(cháng)一段路要走。但可以確定的是，加強監測與風(fēng)險評估、人才培養與技術(shù)創(chuàng )新無(wú)疑是必經(jīng)之路?！闭查L(cháng)法說(shuō)。
構建文物韌性保護系統
在山西省古建筑與彩塑壁畫(huà)保護研究院院長(cháng)路易看來(lái)，在極端氣候頻發(fā)的今天，古建筑需要的不僅是修復，更需要“主動(dòng)適應”的韌性保護體系。
那么何為韌性保護體系？應該建設怎樣的古建筑韌性保護體系？
王心源介紹，韌性保護體系是指在面對外部沖擊時(shí)能夠快速反應和彈性調適的風(fēng)險治理體系。構建韌性保護體系不僅要充分利用空間信息技術(shù)的監測、預測分析能力，增強文化遺產(chǎn)本體的韌性，還要加強文化遺產(chǎn)本體與賦存環(huán)境的關(guān)系研究，聯(lián)系過(guò)去全球變化與社區可持續發(fā)展的研究，增強文化遺產(chǎn)賦存環(huán)境的韌性。
作為一種更為科學(xué)、系統的防護體系，韌性保護體系也對文物保護工作提出了新的要求。
“氣候變化并非在挑戰我們的修復能力，而是在挑戰我們應對變化的能力?！闭查L(cháng)法說(shuō)，構建古建筑的韌性保護體系，首先應將古建筑防護工作前置。在日常工作中，文保工作者不僅需要對古建筑進(jìn)行持續監測、記錄數據并建立模型，還需構建全過(guò)程干預機制，從日常的環(huán)境監測、材料健康評估，到修復后的跟蹤反饋，形成完整的閉環(huán)。
其次，需要整合現有的文物保護體系，建立跨領(lǐng)域的協(xié)作平臺，在統一規范標準的同時(shí)，實(shí)現數據互通與資源共享，推進(jìn)各相關(guān)部門(mén)之間的機制協(xié)同。
最后，應擴大文物保護工作的參與維度。詹長(cháng)法認為，文物保護不能僅依賴(lài)政府力量，科研院所應提供技術(shù)支持，高校需建立文化遺產(chǎn)科學(xué)保護綜合交叉學(xué)科，以培育專(zhuān)業(yè)人才。
“古建筑不是活在過(guò)去的老物件，而是在當今復雜世界中持續呼吸的文化生命體。要想讓它們‘活得’長(cháng)久、‘站得’穩固，我們必須為它們建立一套全生命周期的防護系統?！闭查L(cháng)法說(shuō)。
來(lái)源：科技日報
