في معبد الكرنك، وفي العديد من مجمعات المعابد الأخرى على ضفاف النيل، يُمثل تدمير الأحجار بفعل التجوية الملحية مشكلةً كبيرة. تظهر آثارها في كل مكان من المعابد. وتُعد التجوية الملحية في معبد الكرنك عمليةً مستمرةً تؤثر بشدة على جوهر مواد البناء القديمة. وعلى المدى الطويل، تُؤدي التجوية الملحية إلى إضعافٍ كبيرٍ للهيكل، مما يُؤدي إلى فقدان أدلة أثرية وثقافية قيّمة. ونظرًا للضرر المتزايد، فإن الحفاظ على هذا المعلم وحمايته بشكل دائم أمرٌ ملحٌّ للحفاظ على بنيته التاريخية.
أسباب وآليات التجوية الملحية
يمكن شرح التجوية الملحية في معبد الكرنك بالتفصيل من خلال العمليات الفيزيائية والكيميائية التي تحدث على الأحجار الطبيعية، وخاصةً تحت تأثير الأملاح الناتجة عن الظروف البيئية المحيطة. في معبد الكرنك، الواقع بالقرب من نهر النيل، تحدث التجوية الملحية بشكل رئيسي نتيجةً لسحب المياه الجوفية بفعل الخاصية الشعرية، والتي تنقل بدورها الأملاح من التربة إلى الصخور. تتبلور هذه الأملاح عند سطوح الأحجار عندما يتجاوز معدل التبخر معدل الانتشار، وتؤدي قوى التبلور الخاصة بها إلى أضرار ناتجة عن التجوية. تُعد ظروف التجوية الملحية مثاليةً بشكل خاص في المناخات الجافة، كما هو الحال في مصر، لأن معدلات التبخر العالية تُعزز تبلور الأملاح. تتسارع التجوية الكيميائية بوجود المحاليل الملحية، مما يؤدي إلى التدهور التدريجي للأسطح. يظهر هذا الضرر بشكل خاص في الأجزاء السفلية من الأحجار، حيث تكون الخاصية الشعرية أقوى ما تكون.
تُعزز التفاعلات الكيميائية والفيزيائية بين الماء والأملاح والحجر، بالإضافة إلى الظروف المناخية الخاصة (درجات حرارة عالية مع تبخر وندى ليلي) على ضفاف النيل، عمليات التجوية الملحية هذه، وهي أسباب نموذجية لتآكل الهياكل الأثرية في مجمع معبد الكرنك. إضافةً إلى ذلك، من المعروف أن معبد الكرنك بُني على جزيرة نيلية سابقة، مما زاد من تفاقم مشكلة الرطوبة وتسرب الأملاح من الأرض.
تؤدي التجوية الملحية في معبد الكرنك إلى عدة أنواع مختلفة من الأضرار:
التقشر والتقشر: تظهر مساحات كبيرة من التقشر على أسطح الحجر، حيث تنفصل رقائق أو طبقات صغيرة عن الصخر. ويحدث هذا بسبب ضغط بلورات الملح المتنامية، مما يؤدي إلى تشقق الصخر وتفتته.
الفجوات وتوسع المسام: يمكن لبلورات الملح أن توسع المسام والألياف في الحجر، مما يُكوّن تجاويف ويجعل الصخر أكثر مسامية وهشاشة.
أنماط الحفر والقرص العسلي: من السمات النموذجية تآكل عميق أو تفكك يشبه قرص العسل في أسطح الحجر، وينتج عن الكسر المتعمد لجزيئات الصخر.
القشور الملحية: غالبًا ما تظهر قشور أو قشور ملحية بيضاء إلى صفراء على السطح، مما يُسهّل تغلغل الماء وبالتالي يُكثّف عملية التجوية.
التشقق: يُؤدي ضغط البلورات إلى ظهور شقوق دقيقة إلى متوسطة الحجم تتسع داخل الحجر وتُساهم في مزيد من التدهور.
تغير اللون: تسبب رواسب الملح أيضًا تغييرات بصرية، مما يؤدي إلى تغير لون الأسطح الحجرية المصابة إلى الأبيض أو الرمادي أو الأصفر.
استمتعوا بزيارتكم لمعبد الكرنك، ثم أجيبوا على الأسئلة التالية قبل تسجيل اكتشافكم. نرحب بكم لكتابة إجاباتكم وتسجيلها بلغتكم الأم. إذا كنتم تزورون مخبأ الأرض كفريق، يكفي أن يرسل شخص واحد الإجابات للجميع. يرجى تحديد مرسل الإجابات، وعلى كل منكم التقاط صورة فردية!
1. ابحثوا عن حجر في المعبد تظهر عليه علامات واضحة لتآكل الملح. التقطوا صورة لأنفسكم مع هذا الحجر وألصقوها على سجلكم.
2. ما أنواع الأضرار الظاهرة على الحجر الذي اخترتموه وفي محيطه المباشر؟
3. أين يظهر تآكل الملح بشكل واضح في المعبد؟
أرسلوا لي بريدًا إلكترونيًا بإجاباتكم! بعد إرسال إجاباتكم، يمكنكم تسجيل اكتشافكم فورًا. في حال وجود أي مشاكل، سأتواصل معكم. لستم بحاجة لانتظار موافقة السجل! أتمنى أن تستمتعوا بهذه الرحلة الجيولوجية الاستكشافية!
At the Karnak Temple, and indeed at many other temple complexes along the Nile, the destruction of the stonework by salt weathering is a major problem. The effects are visible everywhere on the temples. Salt weathering at the Karnak Temple is an ongoing process that severely impacts the substance of the ancient building materials. In the long term, salt weathering leads to a significant weakening of the structure, resulting in the loss of valuable archaeological and cultural evidence. Due to the progressive damage, permanent conservation and protection of the monument is urgently needed to preserve its historical fabric.
Causes and Mechanisms of Salt Weathering
The salt weathering at the Karnak Temple can be explained in detail in connection with the physical and chemical processes that take place on the natural stone, especially under the influence of salts from surrounding environmental conditions. At the Karnak Temple, which is located near the Nile, salt weathering is primarily caused by capillary action drawing up groundwater, which transports salts from the soil into the rock. These salts crystallize at the stone's interfaces when evaporation exceeds diffusion, and their crystallizing forces lead to weathering damage. Conditions for salt weathering are particularly ideal in arid climates, such as in Egypt, because high evaporation rates promote salt crystallization. Chemical weathering is accelerated by the presence of saline solutions, leading to the gradual deterioration of the surfaces. This damage is especially visible on the lower parts of the stones, as this is where capillary action is strongest.
The chemical and physical reactions between water, salts, and stone, along with the specific climatic conditions (high temperatures with evaporation and nighttime dew) on the banks of the Nile, promote these salt weathering processes and are typical causes for the decay of the monumental structures at the Karnak Temple complex. Additionally, it is known that the Karnak Temple was built on a former Nile island, which further exacerbated the moisture load and salt ingress from the ground.
Salt weathering at the Karnak Temple leads to several distinct types of damage:
- Spalling and flaking: Visible are large areas of flaking off stone surfaces, where small flakes or layers detach from the rock. This is caused by the pressure of growing salt crystals, which causes the rock to crack and break apart.
- Voids and pore enlargement: Salt crystals can enlarge pores and fibers in the stone, creating cavities and making the rock more porous and brittle.
- Pitfall and honeycomb patterns: Typical features are deep pitting or honeycomb-like disintegration in the stone surfaces, caused by the deliberate breaking off of rock particles.
- Salt crusts and rinds: White to yellowish salt crusts or rinds often appear on the surface, which facilitate water penetration and thus intensify the weathering process.
- Cracking: The pressure from the crystals creates fine to medium-sized cracks that widen within the stone and contribute to further deterioration.
- Discoloration: Salt deposits also cause visual changes, resulting in white, gray, or yellowish discoloration of the affected stone surfaces.
Enjoy your visit to Karnak Temple and then please answer the following questions before logging your find. You are welcome to write your answers and log in your native language. If you are visiting the Earthcache as a team, it is sufficient for one person to send the answers for everyone. Please just indicate who sent the answers and each of you should take an individual photo!
1. Find a stone in the temple that shows clear signs of salt weathering. Take a photo of yourselves with this stone and attach it to your log.
2. What types of damage are visible on your chosen stone and in its immediate vicinity?
3. Where in the temple is the salt weathering particularly pronounced?
Send me an email with your answers! After submitting your answers, you can log your find immediately. If there are any issues, I will contact you. You don't need to wait for log approval! I hope you enjoy this geological journey of discovery!
Im Karnaktempel und auch vielen anderen Tempelanlagen entlang des Nils ist die Zerstörung der Gesteine durch Salzverwitterung ein großes Problem. Überall sind die Spuren am den Tempeln sichtbar. Salzverwitterung am Karnaktempel ist ein ständig ablaufender Prozess, der die Substanz der antiken Bausubstanz stark beeinträchtigt. Langfristig führt Salzverwitterung zu einer erheblichen Schwächung der Baustruktur, wodurch wertvolle archäologische und kulturelle Zeugen verloren gehen. Aufgrund der fortschreitenden Schäden ist eine dauerhafte Konservierung und Schutz der Denkmalanlage dringend erforderlich, um die historische Substanz zu bewahren.
Ursachen und Mechanismen der Salzverwitterung
Die Salzverwitterung am Karnak-Tempel lässt sich detailliert erklären im Zusammenhang mit den physikalischen und chemischen Prozessen, die am Naturstein stattfinden, speziell unter dem Einfluss von Salzen aus umliegenden Umweltbedingungen. Am Karnak-Tempel, der nahe dem Nil liegt, entsteht Salzverwitterung hauptsächlich durch kapillar aufsteigende Grundfeuchte, die Salze aus dem Boden in das Gestein transportiert. Diese Salze kristallisieren an den Grenzflächen des Steins, wenn Verdunstung stärker ist als Diffusion, und führen durch ihre Kristallisationskräfte zu Verwitterungsschäden. Besonders in ariden Klimazonen, wie in Ägypten, sind die Bedingungen für Salzverwitterung ideal, weil hohe Verdunstungsraten die Salzkristallisation begünstigen. Die chemische Verwitterung wird durch das Vorhandensein salzhaltiger Lösungen beschleunigt, was zu einem nachhaltigen Zerfall der Oberflächen führt. Diese Schäden sind insbesondere an den unteren Bereichen der Steine zu sehen, da dort die kapillar heraufsteigende Feuchtigkeit am stärksten wirkt.
Die chemische und physikalische Reaktion zwischen Wasser, Salzen und Steinmaterial und die besonderen klimatischen Bedingungen (hohe Temperaturen mit Verdunstung und nächtlicher Tau) am Nilufer fördern diese Salzverwitterungsprozesse und sind typische Ursachen für den Verfall der monumentalen Bauten am Karnak-Tempelkomplex. Zusätzlich ist bekannt, dass der Karnak-Tempel auf einer ehemaligen Nilinsel errichtet wurde, was die Feuchtigkeitsbelastung und Salzzufuhr aus dem Boden zusätzlich begünstigt hat.
Die Salzverwitterung am Karnaktempel führt zu mehreren konkreten Schadensbildern:
-
Abplatzungen und Abschuppungen: Sichtbar sind flächige Abplatzungen von Steinoberflächen, bei denen sich kleine Schollen oder Schichten vom Gestein ablösen. Ursache ist der Druck der wachsenden Salzkristalle, der das Gestein sprengt.
-
Hohlräume und Porenvergrößerung: Salzkristalle können Poren und Fasern im Stein erweitern, wodurch sich Hohlräume bilden und das Gestein poröser und brüchiger wird.
-
Lochfraß und Wabenmuster: Typisch sind vertiefte Lochmuster oder ein wabenartiger Zerfall in den Steinoberflächen, was durch das gezielte Ausbrechen von Gesteinspartikeln verursacht wird.
-
Salzkrusten und -rinden: Auf den Oberfläche erscheinen oft weiße bis gelbliche Salzkrusten oder Salzrinden, die das Eindringen von Wasser begünstigen und somit den Verwitterungsprozess verstärken.
-
Rissbildung: Durch den Kristalldruck entstehen feine bis mittlere Risse, die sich im Stein ausweiten und zur weiteren Zerstörung beitragen.
-
Verfärbungen: Salzlagerungen verursachen auch optische Veränderungen mit weißen, grauen oder gelblichen Verfärbungen der betroffenen Steinflächen.
Genießt euren Besuch im Karnak Tempel und beantwortet dann bitte vor dem Loggen folgende Fragen. Gerne dürft ihr die Antworten und Logs in eurer Muttersprache schreiben. Wenn ihr den Earthcache im Team besucht, dann reicht es aus, wenn einer die Antworten für alle schickt. Schreibt nur bitte dazu, wer die Antworten geschickt hat und macht jeder ein individuelles Foto von von euch!
1. Sucht euch einen Stein im Tempel der deutliche Spuren von Salzverwitterung zeigt. Macht ein Foto von euch mit diesem Stein und hängt es an euren Log.
2. Welche Schadensbilder zeigen sich am von euch ausgewählten Stein und in dessen näherer Umgebung?
3. Wo im Tempel ist die Salzverwitterung besonders stark ausgeprägt?
Schickt eine Mail mit euren Antworten an mich! Nach dem Absenden der Antworten könnt ihr gleich loggen. Falls etwas nicht in Ordnung ist, melde ich mich. Ihr braucht nicht die Logfreigabe abwarten! Ich wünsche euch viel Spaß bei dieser geologischen Entdeckungsreise!
Quellen:
https://www.zobodat.at/pdf/Ber-Nathist-Ges-Hannover_BH_5_0035-0057.pdf
https://www.stone.rwth-aachen.de/zdgg.pdf
https://www.smb.museum/fileadmin/website/Institute/Rathgen-Forschungslabor/02_Forschung/03_Publikationen/BBA/Bd.15/06_BBA_Bd15_1998_VerwendungZerfallundKonservierungvonNatursteininArchitekturundPlastik-Bibliographie1991-1995_237-351Teil1.pdf
https://www.stone.rwth-aachen.de/luxor.pdf