Ερευνητικό πρόγραμμα «ασπίδα» προστασίας σημαντικών μνημείων από την κλιματική αλλαγή

Καθώς τα έντονα φαινόμενα κλιματικής αλλαγής μαστίζουν όλο τον κόσμο, η πολιτιστική κληρονομιά αντιμετωπίζει σοβαρές απειλές και η προστασία της γίνεται πιο επιτακτική από ποτέ. Tο υπουργείο Πολιτισμού σε συνεργασία με το ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος και με τη χρηματοδότηση του Ταμείου Ανάκαμψης, αναπτύσσει ένα ερευνητικό πρόγραμμα με στόχο, μέσα από ένα πλέγμα δράσεων, την ανάπτυξη ενός στρατηγικού σχεδίου προστασίας σημαντικών ελληνικών μνημείων ως το 2025.

Πρόκειται για το έργο «Herisktage», το οποίο υλοποιεί εδώ και ένα χρόνο το Ινστιτούτο Νανοεπιστήμης και Νανοτεχνολογίας του Δημόκριτου σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Πυρηνικών και Ραδιολογικών Επιστημών Τεχνολογίας, Ενέργειας και Ασφάλειας του Δημόκριτου και με τη Διεύθυνση Συντήρησης Αρχαίων και Νεωτέρων Μνημείων του υπουργείου Πολιτισμού. Το έργο έχει στο επίκεντρό του την ανάπτυξη μιας κεντρικής πλατφόρμας για τη συνεχή παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο του μικροκλίματος σε επιλεγμένα μνημεία πολιτιστικής κληρονομιάς στην Ελλάδα, την εκτίμηση της πιθανότητας και της έντασης φθοράς τους.

Στο πλαίσιο του προγράμματος έχουν επιλεγεί 30 μνημεία και αρχαιολογικοί χώροι, όπου τοποθετείται ένα δίκτυο ασύρματων αισθητήρων, συλλέγοντας σε πραγματικό χρόνο δεδομένα μικροκλίματος της περιοχής των μνημείων, όπως θερμοκρασία, υγρασία, ποιότητα της ατμόσφαιρας, ταχύτητα και διεύθυνση του ανέμου. Οι αισθητήρες έχουν σχεδιαστεί από τον Δημόκριτο, προκειμένου να ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις των μνημείων και των αρχαιολογικών χώρων, χωρίς να αλλοιώνουν τον χαρακτήρα τους. Στη συνέχεια, τα δεδομένα παρακολούθησης του μικροκλίματος στέλνονται σε μια κεντρική πλατφόρμα, η οποία ενσωματώνει σύγχρονα εργαλεία πρόβλεψης των καιρικών φαινομένων και της εξέλιξης των μηχανισμών φθοράς.

Τα μνημεία επιλέγονται με κριτήριο αντιπροσωπευτικότητας ως προς την περιοχή στην οποία βρίσκονται, την κλιματική κατανομή τους (αστικό, παραθαλάσσιο, ορεινό, πεδινό κλπ), τα υλικά τους, την περίοδο κατασκευής τους (από τα προϊστορικά χρόνια μέχρι τα νεοκλασικά), και τον τύπο μνημείου (αρχαιολογικοί χώροι, εκκλησίες, γέφυρες, οχυρωματικά τείχη, νεοκλασικά κτίρια). Για την εγκατάσταση αισθητήρων έχουν επιλεγεί ενδεικτικά, η Κνωσός, ο αρχαιολογικός χώρος Κεραμικού, ο αρχαιολογικός χώρος Ελευσίνας, η αρχαία Κόρινθος, η αρχαία Ολυμπία και η μεσαιωνική πόλη της Ρόδου.

Υπάρχουν διάφοροι μηχανισμοί διάβρωσης που απειλούν και καταστρέφουν τα μνημεία, όπως εξηγεί στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο δρ Γιάννης Καρατάσιος, επιστημονικός υπεύθυνος του έργου και ερευνητής στο Ινστιτούτο Νανοεπιστήμης και Νανοτεχνολογίας. Τέτοιοι μηχανισμοί είναι η κρυστάλλωση των διαλυτών αλάτων και ο παγετός, δύο από τους σημαντικότερους παράγοντες φθοράς των μνημείων στην Ελλάδα, καθώς και οι βροχοπτώσεις και η ατμοσφαιρική ρύπανση. «Πρόκειται για μηχανισμούς που αποδυναμώνουν τη μικροδομή και αυξάνουν την ευπάθεια και την τρωτότητα των υλικών κατασκευής των μνημείων και επηρεάζονται με διαφορετικό τρόπο από την κλιματική αλλαγή», επισημαίνει ο κ. Καρατάσιος, και προσθέτει: «Είναι σημαντικό όμως να σημειώσουμε ότι κλιματική αλλαγή σημαίνει αλλαγή στο μικροπεριβάλλον των μνημείων και αυτό δεν είναι απαραίτητα αρνητικό για όλους τους τύπους μνημείων. Οπότε το ζητούμενο του προγράμματος είναι να δούμε σε ποια μνημεία θα υπάρχουν διαφοροποιήσεις στους μηχανισμούς φθοράς που ήδη γνωρίζουμε και αν αυτές θα είναι προς το καλύτερο ή προς το χειρότερο».

Μία από τις κύριες δράσεις του προγράμματος Herisktage είναι η μελέτη των περιβαλλοντικών δεδομένων του παρελθόντος, με περίοδο αναφοράς την 25ετία 1980-2004, με βάση τα στοιχεία της Εθνικής Μετεωρολογικής Υπηρεσίας και του Copernicus, προκειμένου να καταγραφεί ο ρυθμός διάβρωσης των μνημείων κατά την περίοδο αυτή. Τα δεδομένα αυτά έχουν μελετηθεί σε υψηλή χωρική ανάλυση κλίμακας 4Χ4 χιλιομέτρων γύρω από το μνημείο. Στη συνέχεια, θα μελετηθεί η επίπτωση αυτών των φαινομένων επάνω στα μνημεία, μέσα από τη συλλογή και ανάλυση δειγμάτων των μνημείων που θα ολοκληρωθεί από τη Διεύθυνση Συντήρησης Αρχαίων και Νεωτέρων Μνημείων του υπουργείου Πολιτισμού. Στόχος είναι, να δημιουργηθούν προγνωστικά μοντέλα με εργαλεία ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων για την εξέλιξη των μηχανισμών φθοράς στα διαφορετικά υλικά κατασκευής των μνημείων (φυσικοί λίθοι, κονιάματα, πλίνθοι, επιχρίσματα) και την πιθανή επιβάρυνση των μνημείων τα επόμενα χρόνια. Η σημασία της πρόγνωσης σε μηχανισμούς φθοράς, όπως η κρυστάλλωση των αλάτων και ο παγετός, όπου η κυκλική, σωρευτική δράση τους δεν είναι πάντα αντιληπτή, είναι τεράστια μακροσκοπικά, καθώς τα αποτελέσματα των παραπάνω μηχανισμών γίνονται αντιληπτά, όταν η φθορά έχει φτάσει σε προχωρημένο επίπεδο.

«Θέλουμε να φτιάξουμε έναν χάρτη επικινδυνότητας για διαφορετικούς τύπους μνημείων σε όλη την Ελλάδα, με δεδομένες τις αλλαγές που περιμένουμε να υπάρξουν στο κλίμα και στο μικροπεριβάλλον των μνημείων εξαιτίας της κλιματικής αλλαγής», επισημαίνει ο κ. Καρατάσιος στο ΑΠΕ-ΜΠΕ. «Με τη βοήθεια αυτού του χάρτη, το υπουργείο Πολιτισμού θα έχει τις απαραίτητες πληροφορίες, ώστε να επιλέξει ποια μνημεία χρειάζονται κατά προτεραιότητα προληπτική ή επεμβατική συντήρηση και με ποιο τρόπο. Για παράδειγμα, μπορεί ο ιδανικός τρόπος για να προστατεύσεις ένα μνημείο, να είναι μια περιμετρική φύτευση χλωρίδας ώστε να επηρεάσεις τις συνθήκες υγρασίας για να μην έχεις κρυστάλλωση αλάτων ή να κάνεις μια κατεργασία στην επιφάνεια του μνημείου, ώστε να μην επηρεάζεται από την απόθεση των σωματιδιακών ρύπων».

Καθώς το Ινστιτούτο Νανοεπιστήμης και Νανοτεχνολογίας έχει μεγάλη εμπειρία στην ανάπτυξη και αξιολόγηση καινοτόμων υλικών συντήρησης, η ερευνητική ομάδα μελετά και στο έργο αυτό έξυπνα υλικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την προστασία των μνημείων. Ήδη στο εργαστήριο δοκιμάζεται η αποτελεσματικότητα των βακτηρίων που υπάρχουν στο περιβάλλον ως μέσου προστασίας, τα οποία χρησιμοποιούνται διεθνώς σε τσιμεντένιες κατασκευές για την αυτοΐασή τους, αλλά και για τη στερέωση και προστασία αρχαιολογικών μνημείων. Στην επόμενη φάση, οι ίδιες δοκιμές θα γίνουν σε δείγματα από τα υπό μελέτη μνημεία.

Σ.Σ. Επισυνάπτονται δύο χάρτες, χάρτης με τον μέσο ετήσιο αριθμό ημερών (n) με ευνοϊκές συνθήκες για την κρυστάλλωση των διαλυτών αλάτων (αλίτη/halite ο ένας χάρτης και μιραβιλίτη/mirabilite ο δεύτερος) στο παρελθόν (1980-2004) και οι εκτιμώμενες διαφορές σε διαφορετικές μελλοντικές περιόδους (2025-2049 και 2075-2099), σύμφωνα με ένα αισιόδοξο (RCP 4.5) και ένα απαισιόδοξο (RCP 8.5) σενάριο για την εξέλιξη της συγκέντρωσης των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου. (εικόνες A: 1980-2004, B: 2025-2049 με RCP 4.5, C: 2075-2099 με RCP 4.5, D: 2025-2049 με RCP 8.5, E: 2075-2099 με RCP 9.5). Credit: INRASTES Demokritos

Επίσης, επισυνάπτεται η φωτο 2629, που αποτυπώνει παράδειγμα σταδιακής απώλειας υλικού και αλλοίωσης των γεωμετρικών χαρακτηριστικών των δομικών λίθων σε αρχαιολογικό μνημείο, εξαιτίας των συνεχιζόμενων επί χρόνια κύκλων κρυστάλλωσης των διαλυτών αλάτων. Credit: I.Karatasios

πηγή ΑΠΕ ΜΠΕ