Arabaq.com >> الحياة >  >> العلوم

العلم يعمل على إنقاذ كنز العالم المالح

فيليشكا ، بولندا - يقودني ماريك كليموفيتش [KLEE-moh-veech] عبر نفق ذي إضاءة خافتة. تدعم الأخشاب الخشبية القديمة السقف والجدران الصخرية. يقودنا النفق إلى مجموعة من الغرف الكبيرة والصغيرة. مع استثناءات قليلة ، يقول Klimowicz ، "كل شيء هنا ملح".

هناك ملح فوقنا. نسير على أرضية ملح. على بعد ذراع من جدران الملح. إجمالاً ، تحتوي هذه المحاربة الجوفية على حوالي 2000 غرفة. وهي تمتد على مساحة شاسعة تبلغ 7 ملايين متر مكعب (265 مليون قدم مكعب). هذا ما يقرب من ثلاثة أضعاف الحجم داخل هرم الجيزة الأكبر في مصر. وهو ما يقرب من ضعف حجم مبنى تجميع المركبات التابع لوكالة ناسا ، حيث تم بناء صواريخ ضخمة ، في فلوريدا.

لقد نزلنا للتو 380 درجة إلى غرفة بمساحة 64 مترًا (210 قدمًا) تحت الأرض. عمقنا أكبر من ارتفاع مبنى مدفون من 19 طابقًا! خلال الساعتين القادمتين ، سنعمل على نزول 400 درج آخر ، أي أكثر من ضعف عمقنا. بعض الغرف صغيرة والبعض الآخر بحجم قاعات الرقص أو الكاتدرائيات.

على بعد 15 كيلومترًا (9 أميال) فقط من كراكوف ، بولندا ، نسافر عبر عالم غريب تحت الأرض. اسمها الرسمي هو Wieliczka و Bochnia Royal Salt Mines. بالنسبة لمعظم الناس ، إنها Wieliczka [Vee-LEETS-kuh].

لمدة سبعة قرون ، كان عمال المناجم ينقلون الملح من أعماقها. قبل التبريد ، ساعد هذا الملح في الحفاظ على الأطعمة. أضاف نكهة. كما أنها توفر العناصر الغذائية اللازمة في النظام الغذائي. يحتوي الملح اليوم على العديد من الاستخدامات الإضافية. على سبيل المثال ، يذوب الجليد على الطرق ، ويعالج المياه العسرة ويساعد في صنع الورق.

كان التعدين هنا صعبًا وخطيرًا. في القرنين الخامس عشر والسادس عشر الميلاديين ، مات واحد من كل 10 عمال مناجم كل عام في انفجارات غاز الميثان. لذا فإن المنجم ، الجميل والخطير على حد سواء ، أثار تقديس عماله. بدأ الكثير في نحت الناس ، ومشاهد من الكتاب المقدس وأكثر في ملحها.

على الرغم من أن معظم التعدين انتهى هنا منذ أكثر من 20 عامًا بقليل ، إلا أن هذا ليس مهجورًا عمره 700 عام. العكس تماما. يدير المنجم أيضًا منتجعًا صحيًا يقدم علاجات مالحة. واكتسبت نقوشها العديدة شهرة عالمية. ما يقرب من مليون شخص يزورون Wieliczka كل عام لمشاهدة هذا الفن.

في الواقع ، هذا هو أحد الأسباب التي جعلت منظمة الأمم المتحدة للتربية والعلم والثقافة - أو اليونسكو - قد عينت Wieliczka كموقع للتراث العالمي. وهذا يعني أنه خاص جدًا بالتراث الثقافي والطبيعي للناس في جميع أنحاء العالم بحيث يجب الحفاظ عليه كأحد "المصادر التي لا يمكن الاستغناء عنها للحياة والإلهام."

بالفعل ، حصل أكثر من 1000 موقع على هذا التميز. وهي تتراوح من أهرامات مصر والحاجز المرجاني العظيم إلى سيرينجيتي في شرق إفريقيا وستونهنج الإنجليزي إلى تمثال الحرية في مدينة نيويورك ومنتزه ماموث كيف الوطني في كنتاكي. كان Wieliczka واحدًا من أول 12 موقعًا تمت إضافته إلى القائمة حيث تم إعداده لأول مرة في عام 1978.

اليوم ، تُستخدم بعض غرف Wieliczka كمتحف. يستضيف العديد من التماثيل المنحوتة بشكل جميل والتي تعود إلى قرون. حتى أن هناك كنيسة تحت الأرض. لكن اليونسكو تهتم بهذا الموقع أيضًا لأنه يواجه تهديدات.

لسنوات ، كانت الرطوبة - من الطبيعة الأم جنبًا إلى جنب مع أنفاس الزفير من الزائرين المذهولين - تلتهم كنوز الموقع المالحة. وهنا يأتي دور العلم. كان الباحثون يدرسون أيضًا هذا المكان الفريد من أجل فهم أفضل لكيفية تطوره واستمراره لفترة طويلة. إنهم يأملون أن ما تعلموه سيسمح لها بالاستمرار لعدة قرون قادمة.

الملح مادة حافظة شهيرة للأغذية ، لكن العلماء الآن بحاجة إلى معرفة كيفية الحفاظ على الملح نفسه.

عالم بلوري

تنسب الأسطورة الفضل إلى أميرة مجرية تُدعى كينغا في العثور على رواسب الملح الضخمة هذه في القرن الثالث عشر الميلادي. كانت مخطوبة للأمير البولندي Bolesław [BOH-leh-swahv]. في طريقها إلى بولندا للزواج من الأمير ، توقفت عند منجم ملح في المجر كان والدها قد أعطاها إياها. من المفترض أنها ألقت خاتم خطوبتها بالداخل كدليل على الملكية. ثم توجهت إلى بولندا مع مجموعة من عمال المناجم المجريين. وعندما اقتربت من منطقة Wieliczka ، طلبت من عمال المناجم أن يحفروا في الأرض. لقد فعلوا. كانت مكافأتهم كنزًا - مكافأة هائلة من الملح البلوري. كان مخبأ في الملح خاتم كينغا.

على الرغم من كونها ساحرة ، فمن الواضح أنها قصة طويلة.

بدأت القصة الحقيقية لملح Wieliczka منذ ملايين السنين ، كما يقول Krzysztof Bukowski [BOO-koov-skee]. وهو جيولوجي في جامعة AGH للعلوم والتكنولوجيا في كراكوف. قامت مجموعته بدراسة بلورات الملح في المنجم لمعرفة مصدر كل هذا الملح. قرر الفريق أن المنطقة كانت مرتبطة في يوم من الأيام بالمحيط المالح.

مع مرور الوقت ، تبخرت مياه البحر ، تاركة وراءها الملح. الكثير والكثير منه.

هذا الاستنتاج مبني على شوائب في الملح الصخري.

في الجيولوجيا ، التضمين هو جزء من شيء داخل صخرة. كان لابد من وجودها قبل تشكل الصخرة. يوضح بوكوفسكي ، أنها "مثل كبسولة الوقت." في المنجم ، بعض الشوائب عبارة عن أجزاء من الماء القديم. تلك المياه ، بدورها ، تحتوي على أيونات. هذه هي الذرات أو الجزيئات المشحونة. نظر فريق بوكوفسكي في مستويات أيونات البوتاسيوم والمغنيسيوم والكبريتات في عينات من البلورات. كانت مماثلة لمستواها في مياه البحر الحديثة. وكانت النتائج مختلفة عن تلك الخاصة ببحيرات الملح الداخلية (مثل بحيرة سولت ليك الكبرى في يوتا).

هذا ليس كل شئ. احتوت بعض الادراج على بقايا كائنات وحيدة الخلية. في إحدى الدراسات ، نظرت مجموعة بوكوفسكي في الأنواع المختلفة لمجموعة تسمى فورامينيفيرا [Foh-ram-uh-NIF-er-uh]. قدمت الكميات النسبية للأنواع المختلفة أدلة حول درجة الحرارة والغذاء المتاح في ذلك البحر منذ فترة طويلة.

ثروة Wieliczka المعدنية هي الهاليت (HAY-lyte). أنت تعرفه على أنه كلوريد الصوديوم ، أو ملح الطعام الشائع. ابتداءً من القرن الثالث عشر ، جلب هذا المورد الرخاء إلى جنوب بولندا. (في الواقع ، يأتي مصطلح "الراتب" من الكلمة اللاتينية للملح. يشير التاريخ إلى أن بعض القدماء ربما دفعوا أجورًا مقابل أعمالهم في الملح. وقد أدى ذلك إلى عبارة "يستحق الملح".)

الهواء هناك

قبل عقود ، بدأت بعض تماثيل المنجم الشهيرة في الذوبان. واستدعى الطاقم العلماء للتحقيق في كيفية وقف ضياع هذه الكنوز. ولكن كان على الباحثين أولاً أن يفهموا بشكل أفضل التركيب المعدني لملح الموقع. كان عليهم أيضًا التركيز على التحكم في الرطوبة.

الرطوبة النسبية هي مقياس لمدى رطوبة الهواء. يظل الملح الصخري النقي صلبًا طالما أن الرطوبة النسبية أقل من 75 في المائة. لكن التلوث يمكن أن يجعل الملح أكثر عرضة للذوبان.

يدخل الهواء منجم Wieliczka من فوق الأرض. منذ القرن العشرين ، أصبحت ملوثة بالملوثات الحديثة. وتشمل هذه ثاني أكسيد الكبريت والمواد الكيميائية الناتجة عن حرق الوقود الأحفوري. بمجرد دخول المنجم ، تلتصق هذه الملوثات بالملح وأي شيء منحوت منه ، بما في ذلك التماثيل.

أدى هذا إلى تغيير كيمياء سطح الأملاح ، خاصة الملح الأقرب إلى المدخل. لم يعد كلوريد الصوديوم النقي ، يمكن أن يذوب الملح الآن عند مستويات الرطوبة المنخفضة. وهذا مهم لأن مستويات الرطوبة في المنجم ارتفعت. مصدر أساسي؟ أنفاس السياح الذين يزورون المنجم.

كل نفس زفير يرسل الرطوبة في الهواء. تجمع على الملح ، وتشكيل فيلم سائل ناعم. كان هذا الفيلم يحل بعض الملامح الرائعة للنقوش. قد يفقد الوجه أنفه وأذنيه. أو قد تفقد اليد أصابعها لأنها تقطر ببطء.

عندما أدرك العلماء دور التلوث والأنفاس ، قاموا بتركيب نظام لخفض مستوى بخار الماء في الهواء. النظام يعمل! خرج Wieliczka من قائمة مواقع اليونسكو المهددة بالانقراض منذ 19 عامًا.

ومع ذلك ، فإن ذلك لم يمحو التهديدات التي يتعرض لها المنجم.

خراب الصدأ

تشكلت العديد من رواسب هذا المنجم بشكل طبيعي في أشكال خيالية. تُعرف باسم speleothems (SPEE-lee-oh-thems) ، وقد تبدو مثل رقاقات الثلج أو قش الصودا أو الفشار أو حتى القشور اللاصقة. تتشكل هذه عندما تتسرب المياه المحملة بالمعادن إلى الكهف. مع تبخر الرطوبة ، تبقى المعادن وراءها.

يقول Jerzy Przybyło [PZHIH-bih-woh]:"هناك هياكل رائعة لا يمكنك العثور عليها في أي مكان [آخر]". إنه جيولوجي في منجم Wieliczka. على عكس الكهوف الموجودة في العديد من الكهوف الأخرى ، فإن تلك الموجودة في Wieliczka هي ملح فقط. ولكن بسبب الشوائب ، يمكن أن يكون الملح هنا أصفر وأحمر وحتى بني. سيبدو الملح النقي نقيًا أو أبيض حليبيًا.

يعمل Przybyło مع الجيولوجيين في جامعة Jagiellonian في كراكوف. قاموا بسبر بعض الصخور الملحية في المنجم تحت نسبة تكبير عالية. ظهرت ملامح سطح غير مستوية. قامت المجموعة أيضًا بإذابة أجزاء من speleothems مختلفة الألوان في الماء. ثم قارنوا هذه العينات بعينات من محلول ملحي من المنجم. (المحلول الملحي هو ماء به الكثير من الملح المذاب).

جنبًا إلى جنب مع الملح والصوديوم والكلوريد ، قاموا بتحويل الحديد والمزيد.

يبدو أن العديد من المركبات التي أساسها الحديد موجودة فقط على سطح الملح. يبدو أن هذا يعكس الصدأ المترسب من أدوات التعدين. على مدى مئات السنين ، كانت الأدوات تنكسر أو تتشقق في المنجم. يعتقد الباحثون أن البيئة المالحة كانت ستسرع من تآكلها. وصفوا النتائج التي توصلوا إليها قبل ثلاث سنوات في Geological Quarterly .

أضاف الصدأ ألوانًا جميلة إلى تكوينات الملح في المنجم. ولكن قد تؤدي أدوات التآكل هذه الآن إلى إتلاف بعض الهياكل الخشبية للمنجم.

العديد من دعامات الجدران والسقف من الخشب ، وكذلك السلالم. كما استخدم العمال بعض الأدوات الخشبية. على سبيل المثال ، كانت آلة خشبية ضخمة ترفع الملح الصخري الثقيل إلى السطح. قام فريق من الكيميائيين من بولندا وإيطاليا بفحص قطع خشبية في متحف منجم الملح. كما أن عينات التنوب والصنوبر والتنوب التي درسوها كانت تتدهور بالتأكيد.

تم دمج الملح مع أكاسيد الحديد من الأدوات لصنع المركبات التي دخلت الخشب. وخلص الفريق إلى أن هذه المركبات تسرع عملية الاضمحلال. قد تساعد النتائج التي توصلوا إليها الآن الأشخاص في اكتشاف طرق أفضل للحفاظ على العناصر الخشبية.

الطبيعة الأم لا تساعد

تساعد الأخشاب الخشبية والمزيد من الدعامات الحديثة في تدعيم المنجم. لكن الجدران والأسقف ما زالت ملح. والكثير من الماء يمكن أن يسبب الكهوف.

تمتد جبال الكاربات لمسافة 1500 كيلومتر (930 ميلاً) عبر وسط وشرق أوروبا. تحركات الصفائح التكتونية للأرض دفع تلك الجبال ، يشرح Krzysztof Brudnik [BROOD-neek]. إنه جيولوجي في منجم Wieliczka. "يقع رواسب الملح على حدود منطقة الكاربات" ، يلاحظ. هذه الحركات التكتونية يمكن أن تدفع المزيد من المياه الجوفية نحو المنجم.

كما يؤثر التعدين على تدفق المياه. على مر السنين ، قام عمال المناجم بعمل ثقوب في طبقات الصخور المختلفة ، كما وجد Brudnik وزملاؤه.

اليوم ، يدخل المنجم حوالي 140000 متر مكعب (37 مليون جالون) من المياه الجوفية كل عام. هذه كمية من الماء تكفي لملء ما يقرب من نصف مليون حوض استحمام! في المقابل ، فقط حوالي 7.2 لتر (2 جالون) تدخل منجم ملح بوشنيا على بعد أقل من 30 كيلومترًا (19 ميلاً).

يتم الآن ضخ المياه التي تدخل المنجم إلى السطح. يتدفق المحلول الملحي أسفل منحدرات خشبية في برج عريض خارج المنجم. وهذا يخلق رذاذًا مالحًا ليستمتع به زوار المنتجع الصحي. يستخرج الملح أيضًا من هذا السائل لصنع ملح المطبخ وأملاح الاستحمام ومنتجات أخرى.

يقول برودنيك إن فيضانًا سيئًا واحدًا في عام 1992 "كان تهديدًا ليس فقط للمنجم ، ولكن أيضًا للمدينة". نشر المسؤولون خططًا حول المدينة فقط في حالة حدوث كهف كبير. سيضطر الناس إلى الإخلاء فجأة.

لحسن الحظ ، لم يحدث ذلك. جاءت المياه ، لكن المنجم بأكمله لم يغمره الفيضان. ومع ذلك ، استغرق الأمر ثمانية أشهر لوقف التدفق.

آثار الفيضان باقية. Zbigniew Perski [PEHR-skee] جيولوجي في المعهد الجيولوجي البولندي في وارسو. وجد هو وزملاؤه علامات على بعض الكهوف الصغيرة عندما استخدموا بيانات الأقمار الصناعية لدراسة الأرض حول المدينة. أظهر عملهم أيضًا نتائج بعض الانهيارات الأرضية فوق الأرض في المنطقة.

يقترح الفريق أن الجبال القريبة ربما لعبت دورًا في بعض هذه الأحداث أيضًا.

نسمة من هواء نقي؟

نظرت دراسة أخرى حديثة في مستويات تلوث الجسيمات في المنجم ، أو PM. يمكن أن تؤدي المستويات العالية من الجزيئات فائقة الصغر المحمولة في الهواء إلى تفاقم الربو وأمراض الجهاز التنفسي الأخرى. كما تم ربط استنشاق هذه الجزيئات الدقيقة بزيادة مخاطر الإصابة بأمراض القلب. لكن الأسطح المالحة للمنجم قد تعمل مثل الإسفنج لإزالة العديد من هذه الجسيمات من الهواء ، حسبما أفاد الباحثون الآن.

Magdalena Kostrzon [KOHST-zhohn] عالمة أحياء تعمل في المنتجع الصحي والمنتجع الصحي بالمنجم. وجدت هي وفريق من المهندسين البيئيين مستويات منخفضة من الجسيمات الدقيقة في غرف العلاج تحت الأرض بالمنتجع الصحي مقارنةً بالمناطق الخارجية المختلفة في بولندا.

قبل الدخول إلى غرف المنتجع الصحي ، يجب أن يمر الهواء القادم من 700 إلى 800 متر (765 إلى 875 ياردة) من أنفاق الملح. تلتصق العديد من جزيئات التلوث بجدران النفق. تحول الرطوبة بعض ملح السطح إلى أيونات - جزيئات مشحونة كهربائيًا. يبدو أن هذه الشحنات الكهربائية الصغيرة تمسك بالجسيمات المحمولة جواً وتحتفظ بها.

يقول Kostrzon إن الأشخاص الذين يعيشون في كراكوف ومدن أخرى بها الكثير من تلوث الهواء في الهواء الطلق يرغبون في قضاء بعض الوقت في مكان به هواء أنظف. تقول:"يمكنك أن تجد مثل هذا المكان ، 135 مترًا [150 ياردة] تحت الأرض في منجم ويليكزكا للملح". أعلن فريقها عن النتائج التي توصل إليها العام الماضي في كتاب علم الأمراض للاضطرابات الرئوية .

يواصل الزوار التدفق على Wieliczka. وضع أحد المشاريع الحديثة مسارات لقطار تحت الأرض. وسيفتتح قريبًا للسماح للزوار برؤية المزيد من أجزاء المنجم.

في هذه الأثناء ، لا يزال Brudnik وفريقه يراقبون تدفق المياه إلى المنجم. لقد أشرف هو وبرزيبيتو أيضًا على العمل لملء بعض غرف المنجم بالرمال. يمكن أن يقلل ذلك من خطر انهيارها مع استمرار القوى الطبيعية للأرض في دفع الجبال القريبة. (فكر في الكيفية التي يتطلب بها دفع بنية كتلة صلبة لأسفل مزيدًا من القوة مقارنةً بالهيكل المجوف.)

كجزء من هذا العمل ، يبحث الجيولوجيون عن أي تكوينات ملح غير عادية في الأماكن التي قد تحتاج إلى ملء. ويريد فريقهم حفظ هذه التكوينات ، حيثما أمكن ذلك. ولكن على أية حال ، فإن "سلامة المنجم [و] سلامة الناس هي الأولوية" ، كما يؤكد برودنيك.

تقول إيزابيل أناتول-غابرييل:"من الرائع أن نفكر في ما نجا هذا المنجم بالتحديد ، وما شهدته أجيال من العمال". هي مؤرخة وعالمة آثار في مركز التراث العالمي لليونسكو في باريس ، فرنسا. خلال تاريخ المنجم الطويل ، كانت بولندا مملكة. ثم انقسمت البلاد واختفت. في وقت لاحق انضمت أراضيها. قبل 65 عامًا فقط ، غزا النازيون بولندا. بعد الحرب العالمية الثانية ، تولى الشيوعيون زمام الأمور. البلاد هي ديمقراطية الآن ، لكنها تواجه تحديات جديدة.

طوال كل هذا ، كان منجم Wieliczka جزءًا من ثقافة بولندا. يقول أناتول-غابرييل إنه يُظهر "الترابط المتطور بين الجنس البشري والأرض".

تُدرج لجنة التراث العالمي التابعة لليونسكو مدينة Wieliczka باعتبارها إحدى "قصص النجاح".

كيف ذلك؟ باستخدام العلم ، أوقف فريق عمل المنجم الانصهار السريع لهياكله ورسم مسارًا لإنقاذها.

تتطلب حماية مواقع التراث العالمي في كثير من الأحيان ، كما هو الحال هنا ، تعاون الناس في مجموعة من الدول. لكن نجاحهم يعني أنه يمكن للأشخاص الحصول على فرصة للاستمتاع بمثل هذه المواقع لقرون قادمة.


العلوم
الأكثر شعبية
  1. 7 طرق لتوفير المال عن طريق تبسيط حياتك

    العمل

  2. كيفية إزالة ملفات امتداد التطبيق

    الإلكترونيات

  3. ل-كارنتين لفقدان الوزن:نظام غذائي وتدريبات لمتابعة

    الصحة

  4. كيفية البحث عن صور الأقمار الصناعية من تاريخ ووقت محددين

    الإلكترونيات