Великую Китайскую стену скрепляют биокорки

Большие участки Великой Китайской стены удерживаются вместе благодаря биокоркам, тонким слоям органических материалов, которые помогли защитить архитектурное чудо от эрозии. Ученые сделали открытие, анализируя сегменты Великой Китайской стены, которая простирается более чем на 21 000 километров и строилась на протяжении многих столетий, начиная с 221 года до нашей эры, как способ защиты страны от угрозы извне.

Во время строительства древние рабочие часто использовали утрамбованную землю, которая включала смесь органических материалов, таких как почва и гравий, которые уплотнялись вместе, чтобы построить массивную стену. Хотя эти материалы могут быть более подвержены эрозии, чем другие материалы, такие как твердые камни, они часто способствуют росту биокорок. 

Эта живая штукатурка состоит из цианобактерий (микроорганизмов, способных к фотосинтезу), мхов и лишайников, которые помогают укрепить конструкцию, особенно в засушливых и полузасушливых частях страны, согласно исследованию, опубликованному в журнале Science Advances. 

«Древние строители знали, какие материалы могут сделать конструкцию более устойчивой», — рассказал соавтор исследования Бо Сяо Китайского сельскохозяйственного университета в Пекине. 

«Для повышения механической прочности первоначальные строители утрамбовали стену из глины, песка и других клеев, таких как известь», - сказал он. Эти ингредиенты создают благодатную почву для организмов, образующих биокорки. 

Чтобы проверить прочность и целостность Великой стены, исследователи собрали образцы на восьми различных участках, построенных между 1368 и 1644 годами до нашей эры во времена династии Мин. Они обнаружили, что 67% образцов содержали биокорки, которые Сяо назвал «инженерами экосистем». Согласно заявлению, используя портативные механические инструменты, как на месте, так и в лаборатории, они измерили механическую прочность образцов и устойчивость почвы и сравнили эти данные с сегментами стен, содержащими только голую утрамбованную землю.

Они обнаружили, что образцы биокорок иногда были в три раза прочнее, чем образцы простой утрамбованной земли. Согласно исследованию, образцы, содержащие мох, были особенно богатыми.

Это связано с тем, что цианобактерии и другие формы жизни внутри биокорок выделяют вещества, такие как полимеры, которые «плотно связываются» вместе с утрамбованными частицами земли, помогая «укрепить их структурную стабильность», создавая то, что по сути было цементом, сказал Сяо.

«Эти вяжущие вещества, биологические нити и агрегаты почвы внутри слоя биокорки в конечном итоге образуют сплоченную сеть с сильной механической прочностью и устойчивостью к внешней эрозии», — сказал Сяо.