工业排放对西澳穆鲁加岩画的影响

刻在石头上的古老故事

在西澳海岸外的穆鲁加岩屿上，超过一百万处石刻记录了5万年的土著知识，从变迁的海洋到迁徙的动物。如今，这些岩画与天然气厂、化肥厂和航运航道为邻。多年来，人们担心这些工业的烟雾生成酸雨，慢慢侵蚀岩石表面的暗色外皮，从而抹去刻画。该研究以大量数据对这种担忧进行了重新审视，并提出一个简单的问题：现代工业真的正在实时溶解穆鲁加的岩画吗？

文化与工业的交汇处

穆鲁加现已因其文化重要性和记录深远人类历史而列入联合国教科文组织世界遗产名录。岩画刻于多种火山和深成岩之上。每幅图像都依赖于薄而暗的外层（称为风化皮或表皮）与下方较浅的风化层之间的强烈对比。随着时间推移，这种对比会自然减弱。自20世纪60年代大规模工业在邻近地区出现以来，人们一直怀疑氮和硫气体排放会使降雨更具酸性，加速暗色表皮的流失并加快岩画褪色。

检验酸雨说

为摆脱推测，作者和穆鲁加岩画监测项目在约40乘30公里的群岛与海域开展了一个大型多年监测计划。他们安装了30个空气质量监测站，对岩石表面进行了2000多次电化学测量，并在2022至2024年间采集了雨水、尘埃和气体数据。他们测量了与酸性形成相关的关键气体，如二氧化氮、二氧化硫和氨，并绘制这些气体在时空上的变化。他们还记录了降雨的酸碱度、空气中沉降尘埃的酸性，以及直接停留在岩石表面的薄层水的酸度。

水与岩石揭示的事实

结果推翻了一些广泛流传的说法。穆鲁加的雨水并不呈酸性：其pH值从中性到略微碱性，甚至高于与普通空气接触的纯雨水的预期值。收集盘上的尘埃沉积物平均也接近中性，只有少数略酸的读数，这些往往与低尘量而非强烈气体污染有关。对岩石本身的测量确实显示出轻微酸性的表面水膜，pH值通常在4到6之间，但这些分布与工业气体浓度最高的地点并不一致。相反，岩石表面酸度在不同实地考察之间的变化通常大于地点之间的差异，并且在大雨后数周趋向于降低，暗示诸如潮湿岩面上的微生物活动等自然过程可能起重要作用。

深层揭示不同故事

由于表面pH值噪声大且难以解释，研究团队对岩石更深层进行了考察。通过电子显微镜和图像分析，他们量化了最常见岩石类型——斑晶辉长岩（granophyre）外层几毫米的孔隙化程度。该区域包括暗色表皮和下方的“风化皮层”，即岩石外壳的轻微变化层。这里出现了明确的空间模式：靠近丹皮尔（Dampier）和金湾（King Bay）工业中心的岩石孔隙率明显高于更远岛屿的岩石。统计检验证实，这一模式极不可能由偶然造成。当研究者将这些岩石孔隙率图与二氧化硫排放的历史记录和模型比较时，发现今天的多孔区与过去几十年中二氧化硫污染最高的区域相吻合，尤其是当地某些电站在未采取严格控制时燃烧高硫燃油的时期。

重新思考风险及监测方式

在实验室“风化室”中，将新鲜岩石样本暴露于高浓度工业气体的试验支持了这一图景。岩石中的矿物确实溶解并释放出钙、钠等元素，证实在适当条件下这些气体可以在外层岩石中打开孔隙空间。然而这些样本的表面水的酸度几乎没有变化，进一步强化了实地发现：表面pH并不能作为判断损伤的简单可靠指标。综合来看，数据表明穆鲁加近海工业周边观察到的额外孔隙率大多是过去更严重硫排放的遗留，而非正在发生的强烈酸性侵蚀的直接证据。现代穆鲁加上空的大气似乎并不像早先担忧的那样腐蚀性强，但仍不能完全排除较小的持续影响。

为未来保护这些刻画

对关心穆鲁加岩画命运的非专业人士而言，这项工作既带来安慰，也提供了新的保护思路。作者认为，仅基于低表面pH的酸雨叙事过于简单且常常误导。相反，他们建议将岩石外层的风化皮层——其微小孔隙和空隙——作为更敏感的长期应力记录。通过在不同时期和不同岩石类型间对这层进行精准取样和成像，管理者可以更好地检测细微变化、设定更安全的排放限值，并在出现可见损伤之前采取行动。简而言之，研究表明尽管过去的工业污染很可能以增加孔隙率的形式留下了痕迹，但现今条件较为温和，基于科学的监测可以帮助确保穆鲁加的石头故事世代相传。

引用: Evans, K.A., O’Leary, B., Tacchetto, T. et al. Impacts of industrial emissions on rock art at Murujuga, Western Australia. Sci Rep 16, 13805 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44180-6

关键词: 穆鲁加岩画, 工业排放, 酸雨, 文化遗产保护, 岩石风化