Experimentelle Freisetzung von Elementen aus Rock Varnish durch Industriechemikalien zeigt erhöhtes Risiko für Petroglyphen

Alte Geschichten in Stein gemeißelt

An der abgelegenen Küste im Nordwesten von Western Australia tragen die Felsen von Murujuga mehr als eine Million Petroglyphen — Steingeritzungen, die sich über mehr als 50.000 Jahre menschlicher Geschichte erstrecken könnten. Diese Darstellungen von Tieren, Menschen und Symbolen sind nicht nur archäologische Schätze; sie sind lebendige Aufzeichnungen der Kultur und Spiritualität der Ngurra-ra Ngarli Aboriginal People. Die Studie stellt eine drängende Frage mit globaler Relevanz: Wenn sich die Schwerindustrie um Murujuga ausdehnt, nagen ihre Emissionen still und leise an genau der Gesteinshaut, die diese Gravuren bewahrt?

Eine raue Landschaft und eine fragile Haut

Die Felsen von Murujuga sind robuste magmatische Formationen — Gabbro und Granophyre —, die vor Milliarden von Jahren entstanden sind. Über Zehntausende von Jahren entwickeln sie eine blasse „Verwitterungsschicht“, die von einer extrem dünnen, aber sehr harten dunklen Oberfläche bedeckt ist, dem sogenannten Rock Varnish. Dieses Varnish, reich an Eisen und Mangan, wird teilweise von spezialisierten Bakterien aufgebaut, die Metalle anreichern und sie mit Tonmineralen zu einem dichten Gefüge binden. Petroglyphen entstanden, indem man diese dunkle Schicht bis in die darunter liegende blasse Schicht abplatzte, sodass die Kunst buchstäblich vom Erhalt dieser Haut abhängt. Löst sich das Varnish auf oder blättert ab, verschwindet der visuelle Kontrast und die Gravuren gehen verloren.

Die Industrie rückt näher

Trotz dieser kulturellen Bedeutung ist Murujuga inzwischen von Industrieanlagen umgeben: Gasaufbereitungs- und Verflüssigungsanlagen, Düngemittel- und Sprengstofffabriken, Hafenanlagen und eine neue Harnstoffproduktion. Diese Einrichtungen setzen jährlich große Mengen Schwefel‑ und Stickstoffoxide, Ammoniak und Ammoniumnitrat in die Luft frei. In der Atmosphäre bilden diese Gase starke Säuren und Nitrate, die sich auf den Felsen ablagern. Messungen zeigen, dass der Oberflächen-pH der Murujuga‑Felsen von nahe neutral (etwa 6,8) in vorindustrieller Zeit auf an vielen Standorten in der Nähe der Industrie zwischen 4,4 und 5,2 gesunken ist, mit manchen Messwerten noch niedriger. Diese Versauerung fördert zudem das Wachstum von Bakterien, Pilzen und Flechten, die eigene organische Säuren produzieren, den pH weiter senken und die Gesteinsoberfläche angreifen.

Testen, wie schnell die Haut nachgibt

Da die natürliche Verwitterung der Felsen im Zeitmaßstab sehr langsam verläuft, konnten die Autoren nicht einfach abwarten, bis Veränderungen sichtbar werden. Stattdessen entfernten sie die äußere Oberflächenschicht — Varnish plus Verwitterungsschicht — von bereits gestörten Steinen, mahlten sie zu feinem Pulver und setzten kleine Proben Lösungen aus, die Industrieemissionen und die von Mikroben produzierten organischen Säuren nachahmen. Über 24 Stunden bei Raumtemperatur exponierten sie die Pulver einer weiten Spanne an Säurestärken und maßen dann, wie viel von fünfzehn Elementen, darunter Mangan (Mn), Eisen (Fe), Aluminium (Al), Silizium (Si), Kobalt (Co) und Nickel (Ni), in Lösung überging. Mit statistischer "Breakpoint"‑Analyse bestimmten sie die pH‑Werte, bei denen die Freisetzungsraten dieser Schlüsselelemente stark anzusteigen begannen.

Wenn die Säure die Grenze überschreitet

Die Ergebnisse zeigen, dass die für den Zusammenhalt des Varnish wichtigsten Elemente bereits bei pH‑Werten zu lösen beginnen, die deutlich über den heute an Murujuga gemessenen Oberflächenwerten liegen. Bei anorganischen Schadstoffen wie Schwefel‑ und Salpetersäure begann Mangan bei etwa pH 6,1–6,5 aus dem Pulver gelöst zu werden, und Silizium und Aluminium folgten, wenn der pH je nach Gesteinstyp unter etwa 6,5 beziehungsweise 4,3–4,7 fiel. In Lösungen organischer Säuren, die die von besiedelnden Mikroben produzierten Säuren nachstellen, begannen Mangan, Aluminium, Silizium und Nickel bereits freigesetzt zu werden, wenn der pH nur leicht unter neutral fiel, etwa bei 6,7–6,9. Bei pH 4 — typisch für die stärker betroffenen Standorte — konnten in nur 24 Stunden Laborexposition bis zu etwa 20 % des Mangans und mehr als die Hälfte des Kobalts in den Granophyre‑Proben entfernt werden. Obwohl das experimentelle Setting den Kontakt im Vergleich zur intakten Gesteinsoberfläche übertreibt, demonstriert es eindeutig, dass die gegenwärtige Versauerung hoch genug ist, um das innere Gefüge des Varnish zu destabilisieren.

Was das für Felskunst und darüber hinaus bedeutet

Diese Befunde stützen Feldbeobachtungen: Das dunkle Varnish auf einigen Murujuga‑Felsen wird dünner, poröser und verändert seine Farbe, während manganreiche Minerale verloren gehen und Eisenphasen sich wandeln. Haben sich diese Verbindungen einmal aus dem Varnish gelöst, lassen sie sich auf menschlichen Zeitskalen nicht wieder neu aufbauen. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass die gegenwärtige Oberflächenversauerung — getrieben von Industrieemissionen und von säurebildenden Mikroben, die durch diese Emissionen gefördert werden — ein ernstes, andauerndes Risiko für das langfristige Überleben der Petroglyphen von Murujuga darstellt. Um dieses weltweit einzigartige, unwiederbringliche Zeugnis menschlicher Kultur zu schützen, plädieren die Autoren dafür, dass Industrien verfügbare Technologien einsetzen müssen, um säurebildende Gase und partikuläre Stickstoffemissionen nahezu auf null zu reduzieren. Dieselben Prozesse, so merken sie an, gefährden überall auf der Welt steinerne Denkmäler und Felskunst, wo Luftverschmutzung und Säureablagerung auf anfällige Gesteinsoberflächen treffen.

Zitation: Black, J.L., Diffey, S.M., Oldmeadow, D.W. et al. Experimental release of elements from rock varnish by industrial compounds indicate increased risk to petroglyphs. npj Herit. Sci. 14, 90 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02358-1

Schlüsselwörter: Konservierung von Felskunst, industrielle Verschmutzung, Rock Varnish, Säureablagerung, kulturelles Erbe