Ученые СПбГУ узнали, как избавить фонтаны Петергофа от желтого налета
Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета изучили 17 фонтанов из скульптурного ансамбля Петергофа и выяснили, почему на них образуются минералы, которые никогда раньше не встречались на поверхности памятников. Работа ученых поможет понять, как избавить скульптуры от серо-желтого налета, ухудшающего вид уникальных фонтанов.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Environmental Earth Sciences издательства Springer.
Всего через пару месяцев в Петербурге начнется сезон фонтанов — долгожданное время для гостей и жителей Северной столицы, которые отправятся любоваться уникальным зрелищем в Петергоф — мировую столицу фонтанных скульптур. Недавнее открытие минералогов и кристаллографов СПбГУ поможет сохранить красоту этих необычных памятников: ученые выяснили, как остановить процесс образования серо-желтой минеральной пленки, которая появляется практически на всех материалах ансамбля — на мраморе, граните, позолоте и даже полиэфирной смоле. «Во время экспериментальных исследований в Петергофе мы обнаружили довольно редкий водный карбонат. Этот минерал был описан в солончаках, в пещерах и других экзотических условиях, но никогда раньше его не находили на памятниках или фонтанах. К тому же нам встретились несквегонит и лансфордит — еще более редкие в природе карбонаты магния», — рассказал ведущий автор статьи, ассистент кафедры минералогии СПбГУ кандидат геолого-минералогических наук Олег Верещагин.
Результат очень удивил ученых, ведь обычно петербургские мраморные памятники, находящиеся под открытым небом, страдают от другой распространенной проблемы — обогащенной гипсом патины. Дело в том, что под действием воды (постоянные дожди) и серы, которая содержится в выхлопных газах, на поверхности мрамора нередко образуется черная гипсовая корка. После череды химических реакций игольчатые кристаллы гипса буквально прорастают сквозь поверхность скульптуры, заставляя мрамор крошиться и отслаиваться.
«Так может отвалиться нос или палец скульптуры, — отмечает профессор СПбГУ доктор геолого-минералогических наук Ольга Франк-Каменецкая. — Это самая опасная болезнь памятников Петербурга, хотя подобные разрушения встречаются и в других городах, например во Флоренции. Что интересно, если сравнить два памятника из одного вида мрамора, одного возраста и находящиеся в одном месте, то на скульптуре сложной формы этот процесс будет идти активнее. А на памятнике простой формы — гораздо медленнее, потому что на нем не задерживается вода».
В случае с Петергофом все оказалось совсем иначе: вместе с коллегами из Государственного музея-заповедника «Петергоф» и реставрационной фирмы «Наследие» исследователи изучили пробы с 17 памятников ансамбля, но нигде не увидели образования привычной гипсовой корки, вместо нее — кальцит и целый набор редких минералов. Тогда эксперты решили взять пробы из водоемов, питающих фонтаны, и провести серию модельных экспериментов. В результате ученые пришли к выводу, что все дело в самой воде, обладающей повышенным содержанием карбонат-иона.
«Чаши фонтанов в какой-то момент превращаются в химические резервуары, ведь вода постоянно ходит по кругу, обогащаясь одними компонентами и теряя другие, — объяснил Олег Верещагин. — Любопытно, что для образования найденных карбонатных минералов необходимы высокий pH и высокое содержание магния, однако наши данные показали, что в Петергофе одновременно такие условия нигде не выполняются. Видимо, здесь важную роль играет время: из-за колебаний температуры в течение лета в какой-то момент эти факторы все-таки сходятся. Словом, теперь стало понятно, какие именно минералы образуются в фонтанах Петергофа, а значит — этот процесс можно начать контролировать и даже практически остановить, всего лишь уменьшив жесткость воды».
«Скульптуры Петергофа выполнены в основном из итальянского каррарского мрамора. Это один из самых знаменитых мраморов мира. К сожалению, и под действием атмосферных осадков, пусть меньшим, чем в Санкт-Петербурге, и под действием фонтанной воды мрамор желтеет. Я всеми силами души приветствую то, что с нами в содружестве работают ученые Университета. Вспоминая слова Николая Гумилева "И белый мрамор вновь сверкал. Один, задумчиво и гордо", хочется, чтобы наш мрамор был гордый и сверкающий. Для этого нам очень нужны и новые технологии, и огромные работы по охране водоподводящей системы, которые мы активно проводим вот уже почти десять лет», — отметила генеральный директор ГМЗ «Петергоф» Елена Кальницкая.
«Исследование ученых СПбГУ особенно важно для составления методик ухода за скульптурой в фонтанах Петергофа, так как это позволит подобрать определенные методы и составы для уменьшения воздействия богатой известью воды, которая идет с Ропшинских высот. Хотя полностью удалить выявленные кальцидные образования возможно только в процессе комплексной реставрации, в условиях мастерской. Но мы полагаем, что своевременный уход будет способствовать более медленному развитию этих образований», — рассказала хранитель фонда «Скульптура» ГМЗ «Петергоф» Наталья Хадеева.