살아있는 피부로 중국의 만리장성 보호
중국 만리장성의 토양 표면은 바이오크러스트로 알려진 작고 뿌리 없는 식물과 미생물의 "살아 있는 피부"로 덮여 있습니다. 이는 구조상 약점으로 여겨져 왔던 만리장성의 다진 흙 부분을 보호하고 있습니다. 토양 생태학자인 Matthew Bowker에 따르면 이 바이오크러스트는 유적지의 지속력의 원천이며, "(바이오크러스트)는 전 세계적으로 건조한 지역의 토양에서 흔히 볼 수 있지만 일반적으로 인간이 만든 구조물에서는 발견되지 않습니다." 과거 연구에서는 미생물 군집이 이끼류와 이끼 바이오크러스트가 현대 유산 석조 구조물에 파괴적인 위협이 되는 것으로 나타났습니다. 그러나 최근의 연구에 따르면 바이오크러스트의 효과는 흙으로 된 랜드마크에 따라 다르게 나타나며, 특히 만리장성의 안정성을 높이고 침식에 대한 저항력을 향상시킨다고 합니다.
300마일(483km) 이상에 걸쳐 채취한 샘플을 조사한 결과, 해당 지역의 3분의 2 이상이 바이오크러스트로 덮여 있음을 발견했습니다. 더욱이, 바이오크러스트가 있는 흙 샘플은 없는 샘플보다 3배나 더 강하다는 사실을 확인했습니다. 중국 농업 대학교의 토양 과학 교수인 Bo Xiao는 "바이오크러스트는 만리장성에 매우 널리 퍼져 있으며, 그 존재는 만리장성을 보호하는 데 매우 유익합니다."라고 말했습니다. 이 연구 결과는 자연의 보호 메커니즘에 대한 새로운 이해를 제공하며, 중국의 역사적 랜드마크 보호에 중요한 역할을 할 수 있습니다.
바이오크러스트의 역할
바이오크러스트는 시아노박테리아, 조류, 이끼, 곰팡이, 이끼류 등의 성분으로 구성되어 있으며, 건조지 표토에 서식합니다. 이는 지구 표면의 약 12%를 차지하는 작은 식물과 미생물 군집으로, 발달하는 데는 수십 년 이상이 걸릴 수 있습니다. 이 바이오크러스트는 토양을 안정화하고 수분 보유력을 높이며 질소 및 탄소 고정을 조절하는 등의 중요한 역할을 합니다. 토양 공극에 대한 "침투 방지층" 역할을 하는 조밀한 바이오매스와 염분 손상을 촉진하는 영양분의 자연 흡수에 의해 이런 기능을 수행합니다. 바이오크러스트의 분비물과 구조적 층은 끈적한 네트워크를 형성하여 만리장성을 위협하는 부식력에 대한 강도와 안정성을 촉진합니다.
기후 조건, 구조 유형 및 바이오크러스트 유형은 모두 바이오크러스트의 보호 기능에 중요한 역할을 하며, 침식성 감소는 풍화 위험보다 "훨씬 더 크다"고 연구진은 밝혔습니다. 또한, 만리장성의 바이오크러스트로 덮인 부분은 맨손으로 쌓인 흙과 비교하여 다공성, 보수력, 침식성 및 염분도가 최대 48%까지 감소하고, 반면에 압축 강도, 침투 저항, 전단 강도 및 안정성은 증가하여 최대 321% 향상되었습니다. 그러나, 애석하게도 최근 중국에서는 만리장성을 훼손한 사례가 발생하여 두 명이 구금되었습니다. 이 사례에서도 바이오크러스트의 중요성이 강조되었으며, 이를 통해 자연의 보호 메커니즘에 대한 새로운 이해가 제공되었습니다. 이러한 연구 결과는 중국의 역사적 랜드마크 보호에 중요한 역할을 할 수 있습니다.
불확실한 미래에서 바이오크러스트의 중요성
바이오크러스트는 그 성장과 발전 과정에서 주변 환경을 다른 생물체에게 적합하게 만드는 능력이 있습니다. 이들은 기후 변화에 취약하지만, 계속해서 진화하며 미래의 극한 상황에 적응하기 위한 내부 메커니즘을 전개할 것으로 예상되고 있습니다. 이러한 적응력은 바이오크러스트가 온난화 세계의 구조적 보존을 다루기 위한 자연 기반의 개입에 대한 훌륭한 후보가 될 수 있게 합니다. 이는 온도가 더 높아져도 그러한 조건에서 성능을 발휘하는 데 적합하기 때문입니다. 그러나 만리장성이 바람에 의한 침식, 빗물 정화, 염분화 및 동결-해빙 주기 등으로 인해 갈라지고 붕괴하는 등 심각한 악화 위험이 있습니다.
온도 상승과 강수량 증가로 인해 벽의 바이오크러스트 피복이 감소할 가능성도 있습니다. 이에 대해 건설 산업계는 바이오크러스트의 역사적 보존 가능성에 대해 여전히 의견이 분분하며, 바이오크러스트가 구조에 영향을 미치는 것이 좋지 않다는 전통적인 생각이 있습니다. 하지만 이러한 결론을 뒷받침하는 구체적인 연구는 아직 부족합니다. 새로운 연구는 이를 흙 유적지 보존을 위한 엔지니어링 바이오크러스트의 잠재적 이점에 대한 증거로 보고 있습니다. 이 연구는 식물과 미생물의 자연 군집이 만리장성 같은 구조물의 구조적 완전성, 수명 및 내구성을 향상시킬 수 있는 능력을 가지고 있음을 보여줍니다. 이 연구는 전 세계의 다른 다진 흙 유적지 보존을 위해 바이오크러스트 재배 가능성을 탐구하는 사례를 제시하며, 이를 통해 만리장성을 보존하는 바이오크러스트의 중요성이 강조되고 있습니다. 만리장성은 그 문화적 중요성 때문에 보존해야 하는 중요한 유적지로 인식되고 있습니다.
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