Lời giải từ thiên nhiên cho bài toán bảo tồn Vạn Lý Trường Thành

VHO - Thay vì phụ thuộc vào các vật liệu gia cố hóa học, các nhà khoa học Trung Quốc đang nghiên cứu sử dụng lớp vỏ sinh học gồm vi khuẩn, địa y và rêu để bảo vệ những đoạn tường đất nện của Vạn Lý Trường Thành.

Cách tiếp cận dựa vào tự nhiên này được kỳ vọng mở ra hướng bảo tồn xanh và bền vững cho một trong những di sản nổi tiếng nhất thế giới.

Từ "sinh vật gây hại" đến "lá chắn sống" của di sản

Được UNESCO công nhận là Di sản Thế giới, Vạn Lý Trường Thành được xây dựng và mở rộng trong hơn 2.000 năm, từ thời Xuân Thu (770-476 TCN) đến triều đại nhà Minh (1368-1644).

Trải qua hơn hai thiên niên kỷ, nhiều đoạn Vạn Lý Trường Thành, đặc biệt là các đoạn tường đất nện ở Cam Túc, Ninh Hạ và Thiểm Tây, đang chịu tác động ngày càng rõ rệt của quá trình phong hóa.

Theo các nhà nghiên cứu thuộc Học viện Đôn Hoàng và Viện Sinh thái Môi trường và Tài nguyên Tây Bắc (NIEER) thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, bề mặt tường liên tục bong tróc, "rụng đất" và mỏng dần theo thời gian.

Ở chân tường, nước mưa cùng hoạt động của muối gây hiện tượng kết tinh kiềm và xói mòn, trong khi chu kỳ khô - ướt và đóng băng - tan chảy tạo ra các vết nứt, thậm chí khiến một số đoạn tường sụp đổ cục bộ.

Không chỉ làm thay đổi diện mạo của công trình, những tác động này còn ảnh hưởng đến sự ổn định kết cấu của di sản. Điều đó đặt ra yêu cầu tìm kiếm những phương pháp bảo tồn vừa hiệu quả, vừa hạn chế những bất cập của các vật liệu gia cố hóa học đang được sử dụng.

Qua các khảo sát thực địa kết hợp dữ liệu thực nghiệm, nhóm nghiên cứu nhận thấy lớp vỏ sinh học xuất hiện phổ biến trên các đoạn tường đất nện có thể mang lại lợi ích đáng kể trong bảo tồn.

Tuy nhiên, hiệu quả của chúng phụ thuộc vào ba yếu tố gồm điều kiện khí hậu, thành phần vật liệu của bức tường và giai đoạn phát triển của quần xã sinh vật trên lớp vỏ.

Lớp vỏ sinh học là tập hợp các vi sinh vật như vi khuẩn lam, địa y, rêu cùng các hạt đất liên kết với nhau tạo thành một lớp phủ trên bề mặt. Trước đây, chúng thường bị loại bỏ vì được cho là có hại cho di tích. Tuy nhiên, nghiên cứu mới cho thấy lớp phủ này có khả năng bám chặt vào bề mặt tường, hòa nhập với nền đất nện và góp phần ổn định kết cấu, hạn chế xói mòn do gió và nước.

Có thể nói, điểm đáng chú ý của nghiên cứu không nằm ở việc bổ sung thêm một loại vật liệu mới, mà ở sự thay đổi trong cách nhìn về những gì vốn tồn tại trên di tích.

Thay vì coi lớp vỏ sinh học là yếu tố cần loại bỏ, các nhà khoa học đang xem đây là một phần của lời giải cho bài toán bảo tồn.

Hướng tới bảo tồn di sản bằng giải pháp dựa vào thiên nhiên

Theo các nhà nghiên cứu, lớp vỏ sinh học có thể đóng vai trò như một "chiếc ô" giúp giảm tác động của nước mưa bắn lên bề mặt tường, đồng thời hoạt động như một "áo mưa thoáng khí", hạn chế nước mưa thấm vào nhưng vẫn duy trì khả năng thoát hơi ẩm của vật liệu.

Bên cạnh đó, mạng lưới sợi nấm và rễ rêu đan xen với các hạt đất tạo thành cấu trúc ba chiều, góp phần tăng khả năng chịu nén, chịu cắt và chống xói mòn của tường đất nện.

So với các vật liệu gia cường hóa học, lớp vỏ sinh học được đánh giá có ưu thế về tính tương thích với vật liệu gốc, đồng thời có khả năng tự duy trì và tự phục hồi.

Dù vậy, nhóm nghiên cứu cũng lưu ý phương pháp này không phù hợp trong mọi điều kiện. Ở những khu vực bán ẩm và ẩm ướt, độ ẩm cao có thể thúc đẩy thực vật phát triển, khiến rễ cây xâm nhập vào tường hoặc thu hút các loài động vật nhỏ gây thêm tác động cơ học. Vì vậy, việc ứng dụng cần dựa trên đặc điểm khí hậu và hiện trạng từng di tích.

Hiện nhóm nghiên cứu đang phát triển hệ thống nuôi cấy và cấy ghép lớp vỏ sinh học nhân tạo nhằm đẩy nhanh quá trình hình thành lớp vỏ tự nhiên. Trong thời gian tới, họ sẽ tiếp tục khảo sát tại các khu vực có điều kiện khí hậu khác nhau, tối ưu kỹ thuật nuôi cấy và thiết lập hệ thống giám sát dài hạn.

Việc khai thác sức mạnh của các hệ sinh thái tự nhiên để bảo vệ di sản phản ánh xu hướng bảo tồn xanh đang được nhiều nhà khoa học quan tâm.

Với Vạn Lý Trường Thành, nghiên cứu này cho thấy bảo tồn không chỉ là gia cố hay sửa chữa công trình, mà còn là tìm cách để những yếu tố tự nhiên có lợi cùng tham gia gìn giữ giá trị của di sản theo hướng bền vững.