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如何保存 18,000 年前的艺术品

史前风格的洞窟绘画 - 复原
拉斯科
蒙蒂尼亚克, France
Published: Aug 7, 2016

在法国多尔多涅的史前“西斯廷教堂”的严苛环境中监测二氧化碳浓度

法国西南部多尔多涅地区的拉斯科彩绘洞窟发现于 1940 年,它是世界上最著名的史前装饰性洞窟。这个洞窟有许多动物图案(如野牛、原牛、鹿、马、狮子和犀牛)以及纪念性的狩猎场景和不同的物品、符号。该洞窟连同韦泽尔峡谷的其他史前遗址一起在 1979 年被联合国教科文组织列为世界遗产。

易受环境条件变化影响的脆弱环境

拉斯科洞窟在发现时处于一个特殊的保护状态下。数千年以来,洞窟中的自然对流空气运动有助于保持这些图案的原状。洞窟被发现后,它向公众开放 – 尽管科学家建议只允许很少的人进入,以避免破坏稳定脆弱的环境。

在 1948 年 7 月 14 日正式开放后,成千上万的人参观了这个洞窟群,而最初出现的黑色和白色真菌斑点在 1949 年就已变得很明显了。在 60 年代,由于夏季每天的参观者高达 1,800 人,他们呼吸时释放大量 CO2,加上人工照明与空气流通变化的影响,导致了很多问题。主要问题是史前绘画的颜料因此开始受到破坏。

在 1958 年安装了第一个空气监测系统,但是它无法阻止霉菌的扩散。该洞窟在 1963 年停止向公众开放。

现在,该洞窟仅对致力于保护环境的科学家开放。在 1983 年,主管机构开放了 LASCAUX II(拉斯科洞穴 2 号),它包括《公牛大厅》的复制品和彩绘画廊,公众可以在距离原件 200 米的地方参观。

法国蒙蒂尼亚克村
拉斯科&是位于法国西南部的多尔多涅省蒙蒂尼亚克村附近的一个洞窟群。

 

空气监测系统保护洞窟的环境

拉斯科洞窟群里面的环境条件如下:温度为 12-13°C,CO2 浓度为 0.3% 到 1%,相对湿度接近饱和。“在《巫师之井》里(洞窟的低处),我们测量到 CO2 浓度高达 8%”,欧洲最好的彩绘洞窟技术专家之一 Philippe Malaurent 说。

他是波尔多大学的工程师,在这个研究领域有 30 多年的经验。“相比之下,空气中正常的 CO2 浓度约为 0.04%。尽管环境很严苛,但维萨拉的 CO2 探头性能非常的棒”,他补充说。

维萨拉提供了几种在拉斯科洞窟群中使用的空气监测系统中的测量仪表。计量工作由 PTS Mesures 完成,该公司位于马赛,拥有计量和监测系统的长期经验,与维萨拉合作超过了 15 年。

该公司是维萨拉信任的本地代理商之一。“维萨拉仪表在苛刻的应用中表现卓越,我是 WXT520 的铁粉”,该公司的经理 Thierry Simon 对维萨拉气象变送器 WXT520 多参数传感器大加赞赏。

法国洞窟入口的人
必须监测洞窟中的 CO2 含量。当 CO2 与冷凝的水蒸气反应时,会产生碳酸。洞窟里的壁画正受到这些物质的侵蚀,将会失去自己的色泽。在最坏的情况下,对壁画支撑物的侵蚀可能导致岩石剥落。

 

 

为什么测量 CO2 - 提供哪些气象参数?

“在多尔多涅,大多数洞窟都是含碳酸钙的。我们必须监测 CO2 含量以便保持石灰岩-碳平衡”,Malaurent 解释道。当 CO2 与冷凝的水蒸气发生反应时,会产生碳酸,如方程式 CO2+H2O <-> H2CO3 中所示。洞窟里的壁画正受到这些物质的侵蚀,将会失去自己的色泽。在最坏的情况下,对壁画支撑物的侵蚀可能导致岩石剥落。

另一个离拉斯科不远的洞窟名为逢德果 (Font de Gaume),它是欧洲仍向公众开放的最后的彩绘洞窟之一。在这里,维萨拉也在帮助保护壁画:洞窟内使用三个维萨拉 CARBOCAP 二氧化碳变送器 GMT221,洞窟外使用一个维萨拉 WXT520。洞窟入口是封闭的,参观者的人数以及逗留的时间被认真测量和记录下来。

“如果 CO2 浓度变得很高,我们将被迫停止公众参观。这样做当然是为了保护壁画”,Malaurent 说。风和降雨数据监测也不会被遗忘。逢德果并未完全封闭,在洞窟的上部开了一些孔。这使得洞窟内部和外部之间能够进行空气流通。会记录风速和风向,因为它们可以改变洞窟的内部参数。

在拉斯科洞窟,由维萨拉 WXT520 执行的测量还提供有价值的水分渗入土壤的数据。冷水也可能含有更多的气体,因此增加了 CO2 的含量。

WXT520 是已停产的产品,它已由 WXT530 替代,GMT221 则由 GMP251 替代。

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