[SWE]

Förorening av sandsten i Riddarholmskyrkan

Riddarholmskyrkan

Riddarholmskyrkan är de svenska kungarnas gravkyrka och Stockholms enda bevarade medeltida klosterkyrka. Här vilar bland andra de medeltida kungarna Magnus Ladulås och Karl Knutsson Bonde.

Med drottning Kristina som enda undantag, vilar här de svenska regenterna från Gustav II Adolf (d. 1632) till Gustaf V (d. 1950). Kyrkan är främst en grav- och minneskyrka, som förvaltas av Riksmarskalksämbetet och Statens Fastighetsverk.

Förorening av sandstenen

Det är välkänt att luftföroreningar påverkar vittringen av bergarter. En av de minst motståndskraftiga bergarter som används som byggnadsmaterial i Sverige är kalcitisk gotländsk sandsten, som bland annat använts i Karolinska gravkoret i Riddarholmskyrkan. 

Riddarholmskyrkan befinner sig på Riddarholmen i Gamla stan, nära centralbron som har mycket tung trafik med cirka 100 000 fordon per dygn. Bilarna utsöndrar avgaser och partiklar, som dessutom blir tillförda från platser längre bort pga vind. Klimatet påverkar också stenarna, på vintern är det ofta frost och snö med relativt högt luftfuktighet (80-90%) och en temperatur som brukar vara mellan 0 till -10 grader celsius. Då Gamla stan befinner sig på mindre öar så är det även relativt blåsigt.

Det mesta av byggnaden består av medeltida rött tegel med kvartsitisk sandsten i sockeln. Dessa delar av byggnaden har relativt lite förorening, ytorna har påvisats ha en svavelkoncentration på 1-3 viktprocent och mer än 100 föreningar (mestadels organiska).

Det Karolinska gravkoret är uppbyggt av gotländsk sandsten som är mer lättpåverkat. Gips har bildats över hela ytan till ett djup på 3-5 mm. Gips är mer framträdande närmare marken och vid regnskyddade delar med en max svavelhalt på 18-19 viktprocent.

Saltutslag är också förekommande på sandstenens ytor. Mineralet thenardit är det mest vanliga saltutslaget. Natriumets (för saltet) källa kan vara sjövatten, vägsalt, rengöringsprodukter eller natriumrika mineral i sandstenen.

Baserat på mätningar från prover så är sulfater mest dominanta. Karbonater som bildats på ytorna kan sannolikt fort ombildat till sulfater genom syrautfällningar. 

Isotopmätningar visar tecken på att föroreningar av surt regn som den främsta källan till svavel, men svavel har troligtvis också kommit från pyritiska inneslutningar i sandstenen och från marint salt.

Exempel på föroreningar av byggnadsstenar:

Saltutslag

Gipsbildning (svart gips bildat på byggnadssten av granit).

Missfärgning av sten. A) svart missfärgning på taksten, B) vit missfärgning, C) brun missfärgning på ursprungsstenen.

"Flakning", exfoliation

EarthCachen

För att få logga denna EarthCache så måste du besöka de ovanstående koordinaterna samt skicka in svar på frågorna nedan till mig. Du behöver inte vänta på svar från mig, utan det är bara att skicka iväg din logg när du har skickat svaren till mig. Om ni är flera som loggar EarthCachen så räcker det om en person skickar in svar, men skriv vilka nick som är med och loggar. Om inte dessa krav följs så kan din logg raderas av mig.

Frågorna:

1. Vad för typer av föroreningar kan du hitta på Karolinska gravkoret (saltutslag, gipsbildning, missfärgning, exfoliation)? Vilken typ har mest påverkat sandstenen?

2. Vilken del av gravkoret har drabbats värst av missfärgning? Vad beror det på?

3. Titta på tegelstenarna i Riddarholmskyrkan. Har dessa påverkats av förorening och isåfall vilken typ?

4. Obs! Frivilligt: Ladda upp en bild på dig och/eller din GPS vid platsen till din logg. Detta är helt frivilligt och är inget krav för att få logga.

[ENG]

Pollution of sandstone in the Riddarholmen Church

The Riddarholmen Church

Riddarholmen Church (Swedish: Riddarholmskyrkan) is the church of a former medieval abbey in Stockholm, Sweden. The church serves as the final resting place of most Swedish monarchs.

Pollution of sandstone

It is well known that air pollutants affect the weathering of rocks. One of the least resistant rocks used as a building material in Sweden is calcitic Gotland sandstone, which has been used in the Royal Carolean Burial Chapel  (Swedish: Karolinska gravkoret) in the Riddarholmen Church, among other places.

The Riddarholmen Church is located on Riddarholmen in the Old Town, near the central bridge which has very heavy traffic with about 100,000 vehicles per day. The cars emit exhaust fumes and particles, which are also supplied from places further away due to wind. The climate also affects the rocks, in winter it is often frost and snow with relatively high humidity (80-90%) and a temperature that is usually between 0 to -10 degrees Celsius. As the Old Town is located on smaller islands, it is also relatively windy.

Most of the building consists of medieval red brick with quartzitic sandstone in the base. These parts of the building have relatively little pollution, the surfaces have been shown to have a sulfur concentration of 1-3% by weight and more than 100 compounds (mostly organic).

The Royal Carolean Burial Chapel is built of Gotland sandstone, which is more easily influenced. Gypsum has been formed over the entire surface to a depth of 3-5 mm. Gypsum is more prominent closer to the ground and in rain-protected parts with a maximum sulfur content of 18-19 weight procent.

Salt efflorescence is also present on the sandstone surfaces. The mineral thenardite is the most common of these. The source of sodium (for the salt) can be seawater, road salt, cleaning products or sodium-rich minerals in the sandstone.

Based on measurements from samples, sulphates are most dominant. Carbonates formed on the surfaces can probably be quickly converted to sulphates by acid precipitation.

Isotope measurements show signs that acid rain pollutants are the main source of sulfur, but sulfur has probably also come from pyritic inclusions in the sandstone and from marine salt.

Examples of pollution of building rocks:

Salt efflorescence.

Black gypsum formation on granite.

Discolouration of rocks.

"Flaking", exfoliation.

The EarthCache

To log this EarthCache you must visit the above coordinates and submit answers to the questions below. You do not need to wait for a response from me, it's just to send your log once you have sent me answers. If you are several who log the EarthCache it is enough if only one person sends in response, but write the nicknames of who is with and is logging the cache. If these requirements are not followed, your log will be deleted by me.

The questions:

1. Look at the Royal Carolean Burial Chapel. What kinds of pollution has it been affected by? What pollution has affected it the most?

2. What part of the burial chapel is mostly affected by discolouration. Why is that?

3. Look at the bricks in the church. Have these been affected by pollution and if yes what kind?

4. If you want you can take a picture with you and/or your GPS at the site. This is not a requirement.

This EarthCache was initially inspired by and contains a lot of information from the thesis "EFFECT OF ACID RAIN ON SANDSTONE: THE ROYAL PALACE AND THE RIDDARHOLM CHURCH, STOCKHOLM" (A. G. NORD and K. TRONNER).