Экспериментальное выделение элементов из каменной корки промышленными соединениями указывает на повышенный риск для петроглифов

Древние истории, высеченные в камне

На отдалённом побережье северо‑западной части Западной Австралии породы Муруджуга хранят более миллиона петроглифов — каменных гравировок, охватывающих, возможно, более 50 000 лет человеческой истории. Эти изображения животных, людей и символов не только археологическое сокровище; они являются живыми записями культуры и духовности аборигенного народа Нгурра‑ра Нгарли. В этом исследовании поставлен актуальный вопрос с глобальным значением: по мере расширения тяжёлой индустрии вокруг Муруджуга, разрушают ли её эмиссии незаметно ту самую поверхность камня, которая сохраняет эти изображения?

Жёсткий ландшафт и хрупкая «кожа»

Породы Муруджуга — это крепкие магматические образования (габбро и гранопир), сформировавшиеся миллиарды лет назад. За десятки тысяч лет на них образуется светлый «корковый» слой, покрытый чрезвычайно тонким, но очень твёрдым тёмным налётом, называемым каменной лаком (rock varnish). Этот лак, богатый железом и марганцем, частично формируется специализированными бактериями, которые концентрируют металлы и связывают их с глинистыми минералами в плотную решётку. Петроглифы создавались путём выдолбления этой тёмной поверхности до светлого слоя под ней, поэтому искусство буквально зависит от сохранности этой «кожи». Если лак растворится или отслоится, визуальный контраст исчезнет и гравировки будут утрачены.

Индустрия приходит

Несмотря на это культурное значение, Муруджуга теперь окружён промышленными объектами: заводами по очистке и сжижению газа, фабриками удобрений и взрывчатых веществ, портами и новым предприятием по производству карбамида. Эти объекты выбрасывают в атмосферу большие объёмы оксидов серы и азота, аммиак и нитрат аммония каждый год. В воздухе эти газы образуют сильные кислоты и нитрат, которые оседают на камнях. Измерения показывают, что pH поверхности пород Муруджуга снизился с близкого к нейтральному (около 6,8) в доиндустриальные времена до значений между 4,4 и 5,2 на многих участках рядом с промышленностью, а в некоторых точках — ещё ниже. Эта подкислённость также стимулирует рост бактерий, грибов и лишайников, которые вырабатывают собственные органические кислоты, ещё больше понижая pH и атакуя поверхность камня.

Проверка скорости потери «кожи»

Поскольку естественное выветривание камней происходит в ледниковом темпе, авторы не могли просто дождаться изменений. Вместо этого они удалили внешний поверхностный слой — лак вместе с корковым слоем — с уже повреждённых камней, измельчили его в тонкий порошок и замочили небольшие образцы в растворах, имитирующих промышленные загрязнители и органические кислоты, производимые микробами. В течение 24 часов при комнатной температуре порошки подвергали воздействию широкого диапазона кислотности, затем измеряли, сколько из пятнадцати элементов, включая марганец (Mn), железо (Fe), алюминий (Al), кремний (Si), кобальт (Co) и никель (Ni), оказалось в растворе. С помощью статистического «breakpoint»-анализа они определили значения pH, при которых скорость вымывания этих ключевых элементов начала резко возрастать.

Когда кислотность пересекает черту

Результаты показывают, что элементы, наиболее важные для удержания лака вместе, начинают растворяться при значениях pH значительно выше тех, что сейчас фиксируются на поверхностях Муруджуга. Для неорганических загрязнителей, таких как серная и азотная кислоты, марганец начал вымываться из порошкообразной пробы при примерно pH 6.1–6.5, а кремний и алюминий — при снижении pH ниже примерно 6.5 и 4.3–4.7 соответственно, в зависимости от типа породы. В растворах органических кислот, моделирующих кислоты, вырабатываемые заселяющимися микробами, марганец, алюминий, кремний и никель начинали выделяться при незначительном отклонении pH от нейтрального, около 6.7–6.9. При pH 4 — типичном для наиболее пострадавших участков — при лабораторном воздействии в течение 24 часов могло быть удалено до примерно 20% марганца и более половины кобальта в образцах гранопира. Хотя экспериментальная схема усиливает контакт по сравнению с неповреждённой породой, она наглядно демонстрирует, что нынешняя кислотность уже достаточно высока, чтобы дестабилизировать внутреннюю решётку лака.

Что это значит для наскального искусства и не только

Эти выводы подтверждают полевые наблюдения: тёмный лак на некоторых камнях Муруджуга истончается, становится более пористым и меняет цвет по мере утраты марганце‑содержащих минералов и изменения железных фаз. Как только эти соединения вымываются из лака, они не могут быть восстановлены в рамках человеческих временных масштабов. Авторы делают вывод, что текущая кислотность поверхности камня — вызванная промышленными выбросами и кислотообразующими микробами, стимулируемыми этими выбросами — представляет собой серьёзный, продолжающийся риск для долгосрочного сохранения петроглифов Муруджуга. Чтобы защитить этот уникальный и невосполнимый во всем мире архив человеческой культуры, исследователи утверждают, что промышленность должна внедрить доступные технологии для сокращения газов, образующих кислоту, и выбросов азотных частиц практически до нуля. Они также отмечают, что те же процессы угрожают каменным памятникам и наскальному искусству по всему миру там, где загрязнение воздуха и кислотные осадки встречаются с уязвимыми каменными поверхностями.

Цитирование: 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

Ключевые слова: сохранение наскальной живописи, промышленное загрязнение, каменная лак, кислотные отложения, культурное наследие