El efecto de la temperatura en el desarrollo del deterioro superficial en las rocas con petroglifos y costra negra

Por qué se desprende el arte rupestre antiguo

En los desiertos de todo el mundo, hace miles de años la gente grabó imágenes de animales, humanos y símbolos en roca desnuda. Hoy muchos de esos petroglifos están desapareciendo silenciosamente mientras finas láminas de roca se hinchan y se desprenden, llevándose las figuras con ellas. Este estudio examina detenidamente un sitio famoso en el noroeste de China para responder una pregunta aparentemente simple: ¿por qué se está soltando la piel de roca que porta el arte, y qué tiene que ver la temperatura con ello?

Una piel frágil sobre la piedra del desierto

Los investigadores se centran en los petroglifos de Damaidi, en Ningxia, una región árida donde más de 800 paneles tallados quedan expuestos en crestas barridas por el viento. Las superficies talladas están recubiertas por una delgada “costra negra” oscura que hace que las imágenes destaquen, pero que también parece especialmente propensa al daño. Los sondeos de campo mostraron que donde la costra se levanta formando ampollas (llamado abullonado) y luego se desmenuza (escalado), las representaciones suelen perderse. Cuando los fragmentos se desprenden, dejan al descubierto una banda estrecha de roca debilitada justo debajo de la costra, sobre una arenisca sólida y más resistente. Esta estructura en capas —costra dura y oscura, intercapa blanda y débil, núcleo rocoso duro— resulta crucial para entender cómo la temperatura ataca la roca.

Sol, lluvia y orientación de la roca

El equipo monitorizó temperaturas en la superficie y dentro de la roca durante meses, usando sensores perforados a distintas profundidades y cámaras termográficas para localizar ampollas ocultas. Hallaron que los primeros 10 centímetros de roca experimentan fuertes oscilaciones térmicas diarias, subiendo bruscamente bajo el sol del mediodía y enfriándose por la noche. Las caras rocosas orientadas aproximadamente hacia el sur (unos 180 grados en este sitio del Hemisferio Norte) recibieron la radiación solar más prolongada e intensa. Estos paneles orientados al sol mostraron las mayores tasas de abullonado y escalado, vinculando con fuerza el daño al calentamiento solar. La lluvia repentina sobre roca caliente añadió un segundo tipo de tensión: un enfriamiento rápido en la superficie, mucho más veloz de lo que el interior de la roca podía seguir.

Midiendo el comportamiento de las capas rocosas

Para entender por qué la superficie con costra se comporta de modo distinto a la piedra subyacente, los científicos recolectaron pequeños trozos de la costra negra, de la intercapa débil y de la roca intacta desde áreas cercanas, pero no directamente sobre las tallas. En el laboratorio midieron la velocidad de propagación de ondas sonoras a través de cada material (un indicador de rigidez y fisuración), así como la conductividad térmica y la dilatación térmica al calentarse. La arenisca profunda era rígida, conducía bien el calor y se expandía relativamente más. La costra negra también era relativamente rígida y presentaba expansión, aunque con menor conductividad. La intercapa débil, situada entre ambas, era más blanda, conducía el calor de forma deficiente y se expandía menos. En términos simples, la superficie de la roca está construida como una capa dura adherida a una banda intermedia más blanda y frágil, que a su vez se asienta sobre un núcleo duro.

Simulando el estrés dentro de la roca

Con estas mediciones, el equipo construyó modelos informáticos de un bloque rocoso que incluía la costra negra, la intercapa débil y la arenisca resistente. Impusieron dos tipos de variación térmica: calentamiento y enfriamiento lentos y diarios, y un enfriamiento abrupto como el de una tormenta de verano sobre piedra caliente. En las simulaciones, los ciclos cotidianos produjeron tensiones modestas pero estiramientos y contracciones irregulares y constantes en las interfaces entre capas. El enfriamiento súbito generó tensiones mucho más fuertes y saltos agudos de deformación a través de la intercapa débil. Estos saltos se concentraron dentro de la banda blanda, fomentando la formación de fisuras paralelas a la superficie. Según el patrón térmico, la primera separación pudo ocurrir bien entre la costra y la intercapa débil o entre la intercapa débil y la roca más profunda—coincidiendo con las observaciones de campo de láminas finas de costra frente a losas más gruesas que se desprenden.

Qué significa esto para salvar el arte rupestre

El estudio muestra que las rocas con petroglifos no fallan al azar; su estructura en capas, combinada con la intensa radiación solar y el enfriamiento ocasional rápido, impulsa activamente el abullonado y el escalado. Debido a que la costra exterior y la roca interior se expanden y contraen más que la banda intermedia más débil, las tensiones térmicas tiran repetidamente de esa intercapa hasta que las grietas se propagan y las losas superficiales se desprenden. Esto implica que los esfuerzos de conservación deberían centrarse en reducir los choques térmicos extremos—especialmente la radiación solar directa intensa y la lluvia súbita sobre superficies sobrecalentadas—mediante medidas como estructuras de sombra o gestión controlada del agua. En un sentido más amplio, el trabajo ayuda a explicar el pelado y descamado similares observados en otras rocas de desierto alrededor del mundo, ofreciendo una imagen más clara de cómo el clima y la estructura de la roca amenazan conjuntamente un arte antiguo insustituible.

Cita: Wu, C., Liu, C., Wang, J. et al. The effect of temperature on the development of surface deterioration on the petroglyph-bearing rocks with black crust. npj Herit. Sci. 14, 173 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02447-1

Palabras clave: preservación de petroglifos, meteorización de rocas, estrés térmico, arte rupestre del desierto, conservación de piedra