Trong cấu trúc của Vạn Lý Trường Thành (Trung Quốc – TQ) có những phần là đất nện. Những phần này được xây dựng bằng cách nén các vật liệu tự nhiên với đất. Đây cũng là điểm yếu trong cấu trúc của công trình đồ sộ này, theo đài CNN.
Tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây phát hiện ra rằng tại những phần đất nện này, một lớp bảo vệ tự nhiên đã được hình thành, có khả năng làm chậm lại sự xuống cấp của công trình.
Theo nhà sinh thái học đất Matthew Bowker – phó GS tại ĐH Bắc Arizona (Mỹ), những bề mặt đất nện trên Vạn Lý Trường Thành được một “lớp da sống” bao phủ. “Lớp da sống” này được gọi là vỏ sinh học, bao gồm các loài thực vật nhỏ, không có rễ và các vi sinh vật tạo thành.
Nghiên cứu trên được ông Bowker công bố trên tạp chí Science Advances vào tháng 12-2023.
Ông Bowker cho biết: “Vỏ sinh học phổ biến trên đất ở những vùng khô hạn trên khắp thế giới, nhưng chúng tôi thường không tìm thấy chúng trên các công trình do con người xây dựng”.
Các nghiên cứu trước đây phát hiện ra rằng lớp vỏ sinh học địa y và rêu là mối đe dọa hủy diệt đối với các công trình đá hiện đại, do chúng có tác động lâu dài lên giá trị thẩm mỹ của công trình. Ngoài ra, lớp vỏ sinh học này còn sản xuất axit và các chất chuyển hóa khác, có thể khiến công trình bị xói mòn.
Tuy nhiên, theo nghiên cứu mới, lớp vỏ sinh học có khả năng làm tăng sự ổn định của Vạn Lý Trường Thành và cải thiện khả năng chống xói mòn của công trình này.
“Như một tấm chăn”
Theo CNN, lớp vỏ sinh học được tạo thành từ các thành phần như vi khuẩn lam, tảo, rêu, nấm, địa y và thường phân bố trên lớp đất mặt của vùng đất khô. Các nhà khoa học ước tính lớp vỏ sinh học chiếm khoảng 12% bề mặt hành tinh.
Lớp vỏ sinh học mất khoảng 10 năm hoặc hơn để phát triển. Chúng tạo nên những hệ sinh thái nhỏ, góp phần ổn định đất, điều hòa quá trình cố định nitơ và carbon.
Chúng có thể làm được điều này một phần nhờ vào sinh khối dày, tạo nên một “lớp chống thấm”. Theo nghiên cứu mới, chất tiết và các lớp cấu trúc của lớp vỏ sinh học cũng đan xen vào nhau, tạo thành một “mạng lưới dính”, tăng cường sự ổn định, chống lại các yếu tố ăn mòn đe dọa Vạn Lý Trường Thành.
Các nhà nghiên cứu đã lấy các mẫu đất từ hơn 483 km trên phần Vạn Lý Trường Thành được xây dựng dưới thời nhà Minh (1368-1644). Qua nghiên cứu, các nhà khoa học phát hiện ra hơn 2/3 khu vực trên có lớp vỏ sinh học bao phủ.
Khi so sánh những phần Vạn Lý Trường Thành có lớp vỏ sinh học với những phần không có, các nhà nghiên cứu phát hiện ra những phần có vỏ sinh học vững chắc hơn gấp 3 lần so với những phần không có.
So với những phần đất nện thông thường, những phần đất nện có lớp vỏ sinh học giảm khả năng xói mòn và độ mặn tới 48%, đồng thời tăng độ nén, khả năng chống thẩm thấu, độ bền, độ ổn định lên tới 321%.
“Họ cho rằng loại thảm thực vật này đang phá hủy Vạn Lý Trường Thành. Kết quả của chúng tôi cho thấy điều ngược lại. Các lớp vỏ sinh học rất phổ biến trên Vạn Lý Trường Thành và sự tồn tại của chúng giúp bảo vệ công trình này” – ông Tiểu Ba, đồng tác giả nghiên cứu với ông Bowker và là GS khoa học đất tại ĐH Nông nghiệp TQ cho biết.
Theo ông Tiểu Ba, “vỏ sinh học bao phủ Vạn Lý Trường Thành giống một tấm chăn, ngăn cách Vạn Lý Trường Thành với không khí, nước và gió”.
Có thể dùng vỏ sinh học để bảo vệ các công trình di sản
Ông Emmanuel Salifu – nhà nghiên cứu kỹ thuật bền vững tại ĐH bang Arizona (Mỹ) – cho biết lớp vỏ sinh học dễ bị tổn thương trước tác động của biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, theo ông Salifu, trong tương lai, lớp vỏ sinh học này sẽ tự tạo các cơ chế bên trong để thích ứng với những điều kiện khắc nghiệt của thời tiết.
Do đó, ông Salifu cho rằng các đặc tính vốn có của vỏ sinh học khiến nó trở thành một giải pháp lý tưởng để bảo tồn các công trình, trong bối cảnh thế giới ngày càng nóng lên.
“Ngay cả khi nhiệt độ ấm hơn, lớp vỏ sinh học cũng có thể hoạt động. Chúng tôi nghĩ rằng chúng sẽ có khả năng tồn tại tốt hơn nếu chúng phát triển trên quy mô lớn” – ông Salifu nói.
Tuy nhiên, theo ông Salifu, ngành xây dựng vẫn còn tranh cãi về khả năng bảo tồn của lớp vỏ sinh học.
Ông Salifu cho hay: “Quan niệm thông thường là các thành phần sinh học không tốt cho các công trình kiến trúc. Nó ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ, dẫn đến xuống cấp, ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của cấu trúc tổng thể”.
Tuy nhiên, ông cho biết vẫn chưa có những nghiên cứu cụ thể để chứng minh quan niệm này.
Ông Salifu coi nghiên cứu mới của ông Bowker và ông Tiểu Ba này là bằng chứng về những lợi ích tiềm tàng của việc dùng lớp vỏ sinh học để bảo tồn các di sản trên thế giới. Theo ông Salifu, nghiên cứu đã chứng minh rằng các nhóm thực vật và vi sinh vật “có khả năng cải thiện tính toàn vẹn về cấu trúc, tuổi thọ và độ bền của các công trình bằng đất như Vạn Lý Trường Thành”.
Các tác giả của nghiên cứu cũng cho biết công trình nghiên cứu của họ tạo cơ sở cho việc nuôi dưỡng các lớp vỏ sinh học, để bảo tồn các di sản có cấu trúc đất nện trên thế giới.
Ngoài việc là một địa điểm du lịch thu hút hàng triệu du khách mỗi năm, Vạn Lý Trường Thành còn có ý nghĩa văn hóa rất lớn. Theo ông Tiểu Ba, đó cũng là lý do vì sao lớp vỏ sinh học có ý nghĩa rất quan trọng.
“Vạn Lý Trường Thành là trung tâm văn hóa của nền văn minh TQ. Chúng ta nên cố gắng hết sức để bảo vệ nó cho các thế hệ mai sau” – ông Tiểu Ba nói.
