نهج تشخيصي متكامل وخفيف الوزن لتراث ماكاو المعماري باستخدام المسح الليزري ثلاثي الأبعاد والاختبارات غير المدمرة

لماذا تهمنا قصة هذا المعبد

في أنحاء العالم، تنهار المباني التاريخية تحت ضغوط العصر الحديث، من التلوث إلى تغير المناخ. في مدينة ماكاو الصاخبة والرطبة، لا تزال المعابد الحيّية الصغيرة تخدم المصلين يومياً، رغم تراجع جدرانها التي يعود تاريخها إلى قرون بهدوء. تتتبع هذه الدراسة أحد هذه المعابد وتوضح كيف يمكن لحقيبة أدوات رقمية بحجم حقبة ظهرية أن تكشف عن أضرار مخفية داخل جدرانه دون حفر أو أخذ عينات أو إغلاق الموقع أمام الزوار. وتشير العمل إلى نهج جديد للعناية بالمعالم الهشة في المدن المزدحمة: جمع معلومات ثلاثية الأبعاد دقيقة أولاً، ثم التدخل بأكبر قدر من الرقة الممكنة.

مزار حي في بيئة قاسية

يعود تأسيس معبد كوان تاي وتين هاو في جزيرة تايبا إلى عام 1717 ولا يزال مكان عبادة نشطاً. من الناحية المعمارية، هو مزيج نادر: جدران سميكة من الأرض المدكوكة وإطار خشبي من التقاليد الصينية مدموجة بملاط جيري وبلاط مرتبط بتأثير برتغالي. هذا المزيج من المواد يعطي المعبد طابعه الفريد لكنه يجعل أيضاً سلوكه عبر الزمن أصعب في التنبؤ. يقع المبنى في مناخ ماكاو الدافئ المحمّل بالهواء البحري، حيث تشجع الرطوبة العالية والرياح المحملة بالملح على التحلل. في الداخل، تحترق البخور لساعات طويلة كل يوم. معاً، تترك الرطوبة والدخان آثاراً مرئية: تقشر الجص، وأسِطح مسحوقية، وقشور ملحية على الجدران. وبما أن الجدران الأحادية الكتلة من الأرض المدكوكة سميكة للغاية وحرجة هيكلياً، فإن الاختبارات التقليدية التي تتطلب الحفر أو إزالة العينات غير مقبولة؛ والتحدي هو رؤية داخل الجدران دون الإضرار بها.

أدوات خفيفة لمهمة ثقيلة

لمواجهة هذا التحدي، جمع الباحثون مجموعة أخف وزناً من الأجهزة، يزن مجموعها أقل من أربعة كيلوجرامات. التقط جهاز مسح ليزري ثلاثي الأبعاد محمول الشكل الشكل الكامل للمعبد، داخلاً وخارجاً، كسحابة نقاط كثيفة بدقة ملليمترية. صوّرت طائرة بدون طيار صغيرة السقف والمحيط. ثم فحصت أجهزة محمولة المواد الجدارية عن كثب: كشفت كاميرا تحت الحمراء بقعاً باردة مرتبطة بمناطق رطبة؛ وقاس مسبار التألق بالأشعة السينية العناصر الكيميائية الموجودة على السطح؛ وقاس جهاز اختبار الصلابة بالارتداد مدى مقاومة الجدران للصدم. والأهم من ذلك، أن كل قراءة رُبطت بنموذج ثلاثي الأبعاد مأخوذ بالليزر، بحيث شاركت الهندسة والكيمياء والرطوبة والقوة نفس الإطار المكاني. ويشير الفريق إلى هذا الإطار المدمج باسم "نموذج مكاني-تركيبي-فيزيائي-ميكانيكي".

فهم الأضرار غير المرئية

مع تثبيت جميع القياسات في الفضاء ثلاثي الأبعاد، تمكن الفريق من تجاوز مجرد رسم الخرائط للتشققات والبقع. استخدموا أدوات إحصائية لاستكشاف كيفية تفاعل الملوثات والرطوبة والقوة. سلطت صور الأشعة تحت الحمراء الضوء على مناطق ظلت أبرد، مما دلّ على وجود رطوبة محبوسة. عند أربعين نقطة على جدار داخلي متأثر بالدخان بكثافة، قاس الباحثون كل من التركيب الكيميائي والصلابة. وجدوا أن المناطق الغنية بالكبريت—المرتبطة بدخان البخور—كانت أطرأ طراوة باستمرار، بينما كانت المناطق الأغنى بالكالسيوم، وهو مكوّن أساسي في المواد اللاصقة الجيرية، تميل إلى أن تكون أشد. أظهر ارتباط بقانون قدرة أن زيادة مركبات الكبريت (المسجلة كـ SO₃) أدت إلى انخفاض الصلابة بطريقة واضحة ويمكن التنبؤ بها. ومن خلال الاستيفاء بين نقاط القياس، أنتجوا خرائط مستمرة بحجم الجدار تظهر أين تراكم الكبريت وأين فقدت المادة قوتها، كاشفة نمطاً خفياً من الضعف خلف ما قد يبدو عيوباً سطحية بسيطة.

من المسح إلى رعاية أذكى

تشير هذه النتائج إلى آلية تلف محددة: في الهواء الرطب داخل المعبد، ينتقل الكبريت من دخان البخور إلى جدران الأرض المدكوكة، ويتكون أملاح الكبريتات، وتضعف المادة ميكانيكياً تدريجياً. وبما أن سير العمل بأكمله غير تدخلي ومحمول وسريع نسبيًا، فإنه يناسب مواقع التراث "الحية" التي لا يمكن إغلاقها أو تشويهها بفعل الاختبارات. كما أن النهج الثلاثي الأبعاد المتكامل يتوافق مع معايير الدقة الدولية والصينية لتوثيق المباني التاريخية، ما يمنح فرق الحفاظ أساساً متيناً للرصد طويل الأمد والأرشفة الرقمية. بعبارات بسيطة، تُظهر الدراسة أن مجموعة أدوات صغيرة وذكية يمكن أن تكشف كيف تساهم الممارسات الدينية اليومية والمناخ المحلي معاً في تآكل العمارة المقدسة، وأنها قادرة على الكشف المبكر بما يكفي لتوجيه إصلاحات لطيفة ومحددة الهدف. ويمكن أن يساعد نفس الأسلوب في حماية العديد من المباني التاريخية الأخرى التي يجب أن تبقى في مدن اليوم الكثيفة والمليئة بالتلوث والرطوبة المستمرة.

الاستشهاد: Zheng, Y., Huang, G., Wang, M. et al. A lightweight integrated diagnostic approach for Macao Architectural Heritage using 3D laser scanning and NDT. npj Herit. Sci. 14, 170 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02393-y

الكلمات المفتاحية: التراث المعماري, المسح الليزري ثلاثي الأبعاد, الاختبارات غير المدمرة, حفظ المعابد, تآكل الكبريتات