Stáří materiálů a příroda: Průzkum trvanlivosti a vývoje

Přírodní materiály, jako je kámen, dřevo a hlína, se používají pro stavby od nepaměti. Nepálená hlína se jako stavební materiál užívala pro výstavbu masivních hliněných stěn prakticky na celém světě a odhaduje se, že v hliněných domech žije polovina současné světové populace. Hlína, dřevo a kámen - až donedávna jediné materiály pro výstavbu domů. Člověk v nich žil po tisíciletí bez újmy na zdraví.

Geologické aspekty a stáří Země

Hora Kozákov v Českém ráji představuje unikátní kroniku vývoje Země. Během stovek milionů let v dutinách magmatických hornin krystalizovaly acháty, jaspisy, křišťály, olivíny nebo ametysty. Systematicky řadíme graptolity mezi polostrunatce, což jsou vyhynulí mořští živočichové. Jejich četné zkameněliny nacházíme v prvohorních vápencích z období středního kambria až karbonu.

Astronomové se snaží určit stáří vesmíru co nejpřesněji. V roce 2013 oznámila Evropská kosmická agentura (ESA), že na základě pozorování pomocí vesmírného dalekohledu Planck získala dosud nejdetailnější mapu rozložení kosmického mikrovlnného pozadí - tzv. reliktního záření z období krátce po Velkém třesku. Zhruba devět miliard roků po Velkém třesku se začala psát historie Sluneční soustavy. Všechny planety se zformovaly ze sluneční pramlhoviny - materiálu zbylého po vzniku Slunce.

Jak ovšem vědci zjistili, že stáří Země činí zrovna 4,54 miliardy let? Ve skutečnosti bylo velmi obtížné určit věk naší planety na základě zkoumání jejího povrchu, protože desková tektonika neustále mění jeho charakter. Vědci předpokládají, že se veškerý materiál ve Sluneční soustavě vytvořil ve stejném okamžiku. V roce 1896 objevil francouzský chemik Antoine Henri Becquerel (1852-1908) při zkoumání fluorescence uranových solí přirozenou radioaktivitu - proces, při němž se materiály rozpadají na jiné prvky za současného uvolňování energie.

Geologové si uvědomili, že nitro Země obsahuje velké množství radioaktivních látek a že by mohlo jít o příležitost, jak určit její věk. Geologové následně zjistili, že se radioaktivní materiály rozpadají na další prvky v poměru, jejž lze velmi dobře předpovědět: u některých z nich je přitom zmíněný proces velmi rychlý, zatímco u jiných může trvat miliony i miliardy let. Na základě určení poločasu rozpadu radioaktivních izotopů dokázali vědci sestavit časový žebříček, který by jim přesně ukázal stáří geologických útvarů včetně Země.

Čtěte také: Stav školství v Moravskoslezském kraji 2000/2001

Velmi staré povrchové horniny nalezli v Kanadě, v Austrálii a v Africe: jejich stáří se pohybuje v rozpětí 2,5-3,8 miliardy roků. Úlomek zirkonu nalezený v Západní Austrálii - v oblasti Jack Hills - je nejstarší známou pozemskou horninou: odborníci stanovili jeho stáří na 4,404 miliardy let.

Kameny a stavby: Písecký most jako příklad trvanlivosti

Kamenný most v Písku možná nemá tak slavné jméno jako Karlův most v Praze, ale věděli jste, že je ve skutečnosti ještě starší? Je to nejen nejstarší dochovaný most u nás, postavený už ve 13. století, ale v rámci střední Evropy najdete starší kamenný most pouze v bavorském Řezně. Jak jsme si už řekli v úvodu, není to jen nejstarší most v České republice, ale i v rámci střední Evropy patří k těm úplně nejstarším. Byl postaven někdy ve třetí čtvrtině 13. století. Základem celé stavby je tedy žula, která se těžila v okolí řeky Vltavy. Konkrétně jde o povltavskou žulu, odborně granodiorit.

Žula patří mezi nejtvrdší přírodní stavební materiály vůbec. Je prakticky nenasákavá, odolná vůči mrazu, slunci, dešti i změnám teplot. Má vysokou pevnost v tlaku, což je klíčová vlastnost pro jakýkoliv most. A co je nejlepší? Na Kamenném mostě v Písku najdete tento kámen téměř všude: od základů až po jednotlivé pilíře a oblouky.

Písecký kamenný most má sedm oblouků, z nichž šest je původních, gotických. Jejich rozpětí se pohybuje mezi 7-8 metry. Sedmý oblouk, ten nejširší, pochází z 18. století, kdy ho nahradil původní oblouk stržený velkou povodní v roce 1767. Ten nový segmentový oblouk (cca 13 metrů) navrhl stavitel Jan Wirch tak, aby tudy mohly snáz proplouvat vory po Otavě. Jedním z důvodů, proč most vydržel všechny povodně, jsou tzv. ledolamy.

Kamenný most v Písku je ukázkou toho, že když se spojí poctivá ruční práce a správně zvolený materiál, vznikne něco, co vydrží prakticky navěky. V tomto případě byla klíčem k úspěchu žula z okolí Vltavy, tvrdá, pevná a stálá hornina, která most udržela na místě i při povodních a dlouho předtím, než kdo vůbec slyšel o železobetonu. Žula se totiž i dnes využívá všude tam, kde potřebujete materiál s extrémní odolností. Najdete ji na schodištích, obrubnících, dlažbách i terasách atp.

Čtěte také: Perspektivy recyklace autobusů

Rašeliniště a sedimenty: Archívy minulosti

Sedimenty vodních nádrží a rašelinných lokalit v sobě skrývají archivy minulosti. Jejich výzkumem můžeme získat informace o podobě minulých ekosystémů. Paleoekologický výzkum a jeho možné uplatnění v ochraně přírody si ukážeme na příkladu PR a EVL Březina, unikátního mokřadu v Českém středohoří.

Slatinné rašeliniště PR Březina představuje v rámci CHKO České středohoří unikátní plochu s výskytem zvláště chráněných a vzácných druhů, jako je např. rosnatka okrouhlolistá (Drosera rotundifolia), bublinatka jižní (Utricularia australis), suchopýr širolistý (Eriophorum latifolium), čolek velký (Triturus cristatus), čolek obecný (Triturus vulgaris) či skokan ostronosý (Rana arvalis). Tato bučina dosahuje stáří až 190 let a patří k nejstarším v Českém středohoří.

K určení stáří a vývoje lokality se dá využít materiál, který se zde v minulosti usazoval. Jedná se nejen o sedimenty uložené na dně jezer a rybníků, ale také mokřadů, sla-tinišť, rašelinišť. Obecně se jedná o kyselé a anaerobní prostředí, ve kterém nedochází k rozkladu organického materiálu, především pylových zrn a semen rostlin. Profil byl popsán, nafocen a následně rozdělen v laboratoři. Díky vysoké odolnosti pylových zrn je možné provést jejich separaci ze sedimentu pomocí chemického zpracování. Pylová zrna lze určovat a podíly určených typů jsou následně zaneseny do grafu přehledně ukazujícího vývoj vegetace na lokalitě v průběhu času.

V případě sedimentů PR Březina bylo zjištěno velmi dobré uchování biotických zbytků, především pylových zrn a semen rostlin. Na počátku holocénu sedimentoval jemný klastický a z ~30 % organický materiál do kamenného sesuvu v malém vodním tělese. Podíl pylu bylin oproti dřevinám byl vysoký, dosahoval až 28 % a byly zastoupeny pozdně glaciální elementy chladné stepi, jako je chvojník Ephedra distachya-typ a jalovec Juniperus-typ. Nicméně v záznamu rostlinných makrozbytků, které odráží lokální zastoupení dřevin nejvíce, byla v této fázi zaznamenána pouze semena břízy.

Následně dochází k šíření bučin, kdy pyl buku dosahuje 16 %. Pilotní studie potvrdila, že paleozáznam je dostatečně detailní a zasluhuje pokračování výzkumu, bližší časovou specifikaci, podrobněji zpracovaný profil a začlenění dalších analýz (například uhlíků, které odhalí požáry v okolí, rozsivek ukazujících na změnu trofie vody a podobně).

Čtěte také: Průvodce likvidací nábytku

Studie jednoznačně prokázala vysokou paleoekologickou hodnotu sedimentů uložených na dně rašeliniště v PR Březina. Zhodnocení sedimentů pro paleoekologické studie je možné pouze v případě, že nedojde k porušení sledu vrstev. Zároveň se ukázalo, že lokalita prodělala podobné změny - zarůstání, jaké pozorujeme v současnosti - už pravděpodobně víckrát ve své dlouhé historii. Přesto zde hodnotné biotopy přetrvaly.

Dýha: Přírodní materiál v moderním designu

Co je to dýha? Jedná se o velmi kvalitní přírodní materiál. Představte si tenký plát dřeva, který vzniká krájením či loupáním kmenů stromů. Z dýhy se vyrábí také nábytek, podlahy nebo třeba zárubně. Samotný povrch pro vás na základě výběru opatříme lakem či přírodním olejem pro vysokou odolnost a osobitý vzhled. Všechny dýhy jsou pečlivě vybírány a certifikovány v souladu s obnovitelnými zdroji přírody. Specializujeme se na dřeviny, které svým původem ve většině případů z krajin nám blízkých.

Moderní povrchová úprava, jejíž tradice je ale ve skutečnosti starší, než byste si mysleli. Přírodní olej je pro ochranu dřeva jako stvořený. Drásání je tradiční technika, pomocí které se ze dřeva mechanicky odstraňuje jeho měkká část. Rustikální podoba těchto dýh je umocněna maximálním důrazem na vyobrazení přirozených projevů přírodního materiálu.

Moderní stavební materiály a vliv na životní prostředí

Životní prostředí a jeho ochrana nabývají ve stavebnictví na významu, i když zatím převážně pouze ve smyslu hledání nových zdrojů energie a šetření energiemi během užívání stavby. Pojmy jako svázaná (též šedá, zabudovaná...) energie do výrobků během jejich výroby a provádění, životní cyklus budov apod. si pomalu razí cestu mezi zainteresované. Moderní stavební materiály užívané v posledních sto letech sebou přinesly mimo technické vlastnosti výhodné pro spolehlivost stavby a její odolnost proti různým vlivům také některá negativa v podobě uvolňování škodlivin do vnitřního, příp. i do vnějšího prostředí, kde poškozují zdraví člověka.

Kvalita vnitřního prostředí budov nabývá na významu zvláště v posledních letech, kdy se ze statistik dozvídáme, že člověk v interiéru budov tráví v průměru 90% celkové doby, na straně druhé přibývá nemocí, jejichž příčiny se postupně zjišťují jako následek vlivů způsobených právě budovami, a to v různých podobách. Je to právě kvalita vnitřního prostředí, kterou spoluvytvářejí materiály užité ve stavbě i v jejím interiéru. Přírodní materiály, jako je dřevo, kámen, hlína, části rostlin, srst, vlna apod., bez chemických aditiv, která v nevhodném složení mohou negovat pozitiva těchto materiálů.

Antropocén: Vliv lidské činnosti na planetu

Od domů přes plasty a auta až po silnice vytváří naše civilizace hromady materiálu. Kolik ho ve skutečnosti je? Zjistila, že hmotnost lidmi přetvořených (antropogenních) materiálů je už větší než biomasa - souhrn látek tvořících těla všech organismů, jak rostlin, bakterií, sinic a hub, tak i živočichů. Autoři studie měřili rovnováhu mezi člověkem a přírodou. K hmotě vytvářené lidmi počítali beton, kov, plasty, cihly a asfalt, tedy materiály, jejichž výrobu si vynucuje rozvoj městského osídlení.

Tým Rona Mila z Weizmannova institutu poměřoval objem biomasy a lidmi vytvářeného materiálu od roku 1900 do současnosti. Započítával suché složky hmoty s vyčleněním vody. Podle výpočtů tvořil tento materiál na začátku dvacátého století tři procenta váhy planetární biomasy. Během zkoumané doby začalo lidmi produkované hmoty rychle přibývat v 50. letech, kdy ve stavebnictví cihly nahradil beton, a také v 60. letech, kdy se začal v infrastruktuře používat asfalt.

V závěru autoři studie uvedli, že biomasy od roku 1900 postupně ubývá, zatímco lidmi produkovaný materiál přibývá rychle - jde o 30 gigatun ročně. Současná geologická epocha by měla vzhledem k zásadnímu vlivu člověka na vývoj dostat název antropocén.

tags: #stáří #materiálů #příroda

Oblíbené příspěvky:

• Polar hodinky pro sport
• Co je ekologická nika?
• Učebnice Živé Přírody
• Milování v přírodě - Litoměřice
• Ubytování v přírodě Německo - levně