科技助世界文化遗产莫高窟应对气候变化挑战

2026-08-01 12:10:06 来源: 新华社 点击数:

新华社记者 文静 张玉洁

敦煌莫高窟内,二氧化碳浓度升高时,一扇扇灰色的门将自动开启通风,保护窟内千年壁画。小小的洞窟门正成为世界文化遗产应对气候变化的“前沿阵地”。

始建于公元366年的莫高窟位于中国西北戈壁沙漠深处,现存洞窟735个,其中保存壁画、彩塑的艺术洞窟492个,被联合国教科文组织称为全球现存规模最大、连续修建时间最长、内容最丰富的佛教艺术地。

近年来,全球气候变化加剧极端天气影响,持续考验莫高窟的壁画与彩塑保护。

洞窟“嘴小肚子大”,窟门不仅是物理意义上的出入口,更是保护窟内文物的环境调控“开关”。“洞窟门在风沙来袭时密闭阻挡沙尘,暴雨时隔绝水汽,天气晴好时自动开启通风,优化洞窟内部的空气环境。”敦煌研究院敦煌石窟监测中心主任王小伟说,这扇由敦煌研究院联合研发的石窟寺预防性保护智能门,已在莫高窟及西千佛洞部分洞窟完成安装。

敦煌地处戈壁,年平均降水不足40毫米,蒸发量高达2000多毫米。干旱是莫高窟得以保存千年的重要原因。然而,气象数据显示,中国西北暖湿化趋势愈发明显。

中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室主任张强介绍,2000年以来,西北地区的降水增速达1961年至2000年的8倍,“中国西北地区干旱的本底环境不会改变,但存在气候暖湿化趋势”。

敦煌石窟监测中心里,巨大的屏幕实时显示洞窟的温度、湿度、二氧化碳浓度、客流量等数据。方圆几百公里内的降雨、风沙情况同样一目了然。这套监测体系依托600多个不同类型传感器,实现了对莫高窟大环境、洞窟微环境、文物本体及崖体状态的实时数据采集和分析。

“洞窟微环境监测重点关注相对湿度、二氧化碳和温度指标,其中湿度是影响壁画保存的核心因素。”王小伟说,该系统通过红、黄、绿三色风险预警管理,为保护决策提供数据支撑。

“一旦极端天气发生,我们能及时调整参观策略,包括停售门票、关闭窟门,防止外界水汽扰动洞窟文物,减缓病害发生。”他说。

敦煌研究院院长郭青林介绍,近期受降雨天气影响,莫高窟一度出现窟前积水较多,洞窟内湿度升高的情况。“空气湿度一旦超过62%,就可能加速壁画地仗层中的盐分潮解,进而引发文物病害。”他说,此时要推迟或暂停开放洞窟,待降水结束、具备开放条件并完成安全隐患排查工作后,再恢复正常开放。

甘肃省拥有200多座石窟,气象部门依托卫星遥感、多普勒天气雷达等技术,监测莫高窟、麦积山石窟等石窟寺,联动多部门防控地震、洪水等各类风险。

监测只为“知”,要从根本上遏制病害,还须“明其理”。为了让保护从“抢救”转向“预防”,科研人员正借助前沿科技深入探究文物劣化的深层机理。

敦煌研究院的多场耦合实验室可以模拟零下30摄氏度到60摄氏度,以及风、雨、雪、太阳照射等多种气象条件。郭青林说,在这里,时间可以被“加速”,模拟一个年周期仅需四五十天时间,“实验室可以在室内‘预演’文物在自然环境中的老化过程,从而提前制定保护方案”。

窟顶的草方格、砾石压沙带、沙生植物等梯次防护,为沙子穿上了一层“衣服”,阻断鸣沙山流沙侵袭洞窟。莫高窟年积沙量由上世纪80年代的3000立方米降至200立方米以内。莫高窟前宕泉河防洪工程,通过修建防洪堤、疏浚河道等,基本消除了地面洪水对莫高窟的威胁。近年来实施的部分崖体抢险及窟檐修缮工程,降低了降水对文物带来的风险。

预警监测、机理破解、环境调控、风险防控——这套多措并举的实践已形成石窟保护的“敦煌方案”,覆盖敦煌研究院下辖的莫高窟、榆林窟、西千佛洞、麦积山石窟、炳灵寺石窟、北石窟寺六处石窟。甘肃省计划将全省石窟资源接入监测平台,针对不同点位石窟面临的风险定制专项方案。

如今,“敦煌方案”的辐射效应正延伸至古代丝绸之路沿线的众多遗产地。丝绸之路遗址保护技术高级人才联合培养培训班近日在敦煌开班,来自吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦、塔吉克斯坦等国的学员与中国同行一道,系统学习遗址保护技术。

吉尔吉斯斯坦学员纳兹拉·杜伊绍姆别科娃说,文化遗产正面临气候变化等各类新挑战,需要采用现代方法开展研究、保护和修复,此次学习将有助于共同解决世界文化遗产面临的新问题。

“洞窟病害是一个动态发育的过程。持续防控病害、保障壁画整体安全是我们长期的工作使命。”敦煌研究院文物保护技术服务中心副主任水碧纹说。

责任编辑:孙莹
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