科技为文化遗产撑起“保护伞”

　　当下，气候变化及其产生的影响受到全世界广泛关注。异常天气、极端气候引发系列连锁反应，一些世界遗产在灾害中遭到重创，令全世界叹惋。日前，山西省生态环境厅、山西省文物局和山西省文物保护基金联合发布《气候变化下文化遗产保护宣言》，呼吁全社会高度关注气候变化对文化遗产的深远影响，为后世子孙留下丰富的历史遗产和文化财富。

　　文保工作面临新要求

　　近年来，海水侵蚀、森林火灾、洪涝干旱、突发地震等导致文化遗产受灾事件时有发生。

　　2021年10月，山西一场反常的强降雨让王小龙记忆犹新。在那一场持续强降雨中，山西不少古建筑受到伤害。

　　山西省古建筑与彩塑壁画保护研究院副院长王小龙介绍，不同时代的建筑设计与当时当地的气候条件有直接关系。古人一直遵循敬畏自然、尊重自然、适应自然的理念，因地制宜地创造自己的居住场所。其中最常见的一个规律是，在气候变冷、降雪较多的时期，房屋屋顶更陡峭，使得积雪更易滑落，而温暖多雨时期的建筑屋顶坡度明显变缓。

　　“山西历史上降雨量较小，是古建筑能保存至今的一个重要原因。”王小龙告诉记者，突如其来的暴雨打了山西古建筑一个措手不及，大量古代建筑遭到雨水冲刷侵蚀困境。其中，受强降雨影响，山西平遥古城城墙84号内墙发生局部坍塌，坍塌长度约25米。

　　针对平遥古城墙“外砖内土”的特点，文保人员采用改性夯土对城墙修复，大大提升了夯土的密实度、坚硬度及防水性能。王小龙介绍，水害是建筑遗产面对的最常见、破坏力最强的灾害类型之一。其对古建筑的破坏包括日常降雨带来的屋顶渗漏、墙体和裸露木构件潮湿，地表水、地下水带来的墙根、柱脚潮湿。这些都有可能引起建筑木构件腐朽、砖瓦构件泛碱、夯土结构失稳。另外，强降雨引发的洪水、泥石流、地基不均匀沉降会对古建筑造成更严重的结构性损伤。

　　“雨水较少时，建筑可以及时排除湿气；但连阴雨或者连续强降雨，可能导致材料劣化，引起局部歪闪、坍塌，甚至整体倒塌。”王小龙说，近年来气候变化，尤其是降雨增加，给文保工作带来新挑战，也提出了新要求。

　　为应对气候变化带来的不利影响，近年来各国政府和国际组织纷纷采取行动。王小龙介绍，1992年联合国环境与发展大会通过了《联合国气候变化框架公约》，为国际社会应对全球气候变化问题制定了一个基本框架。2017年，联合国教科文组织出台《气候变化问题行动战略》，它对世界文化遗产的保护有着非常重要的指导作用。2021年，国际古迹遗址理事会年度会议通过了“文化遗产与气候变化行动”2021—2024三年科学计划，以期完善气候变化影响下的遗产保护工作体系。

　　数字技术提供解决新方案

　　“保护文物的行动，不仅在灾害之时，更在日常的每刻每时。下雨了防水，发生火灾了防火，这样的应急措施很重要，但并非长久之计。”北京大学考古文博学院教授徐怡涛认为，应对气候变化风险，除了要充分了解文物的自身材料性质，还要结合其所处环境面临的气候变化趋势及环境变化特点，开展有针对性的保护工作。以古建筑的日常维护为例，平常做好一些不起眼的工作，比如屋顶拔草、更换个别椽子或门窗构件、墙体抹灰、加固松动的台基、局部修补或更换风化的地砖等，就能帮助古建筑延年益寿。

　　在王小龙看来，让文化遗产免受气候变化带来的损害，需要全社会付出努力，更需要多部门、跨学科合作。同时，要不断优化文物保护政策体制机制，提升遗产抵御风险的能力。

　　为了应对气候变化对文物保护工作造成的影响，近年来科技已经起到了关键作用。譬如高光谱成像仪、光学相干断层扫描系统等高科技设备，能够对文物质地结构、工艺信息等进行无损检测分析，有利于深入发掘和全面认知文物本体价值。在文物修复和展示方面，借助多图像三维建模、3D打印等技术手段，可以高精度、快速获取文物三维几何数据，为修复工作提供帮助，促使文物恢复本来面貌，最大程度地保存其原始价值。

　　尽管人类的积极作为可以减轻气候变化的影响，但是世界遗产本身的老化、劣化也难以人的意志为转移。联合国教科文组织国际自然与文化遗产空间技术中心副主任王心源认为，数字化是延缓文化遗产老化甚至永久保存文化遗产信息的一个重要手段。

　　新应用开启文物保护新空间

　　不久前，曾侯乙尊盘数字化复原成果发布，该成果运用工业CT技术，首次获取曾侯乙尊盘完整三维结构模型，并通过数字化处理，制作三维数字化复原视频。

　　作为我国迄今为止制作工艺最为复杂的青铜器，曾侯乙尊盘被考古界视为商周青铜器的巅峰之作。此次业界专家运用工业CT技术对曾侯乙尊盘精准三维扫描建模，清晰复原内部结构，走出了文物数字化之路。

　　“文化遗产对气候变化很敏感，联合国教科文组织2024年初公布的数据显示，全球六分之一的文化遗产受到气候变化的威胁。”山西科城能源环境创新研究院助理研究员吴媛枫说，气候变化对文化遗产的影响是多方面的，包括短期影响和长期影响。她告诉记者，根据相关研究，温度升高可能导致一些古代建筑材料受热膨胀，引起结构变形或损坏。高温还有可能加速化学反应，导致油画或壁画颜料褪色。

　　全球性的气候变化使得极端气候事件发生频率逐年升高，暴雨即是其中的典型代表。吴媛枫告诉记者，洪水、飓风等在一定程度上可能导致文化遗产遭受物理破坏，同时突然增加降水可能导致地下水位上升，带来潮湿和霉菌生长，从而损害文物。这些影响类型都表明，文化遗产保护工作需要综合考虑气候变化带来的复杂挑战，并采取相应的应对措施。

　　“历史文化遗产是不可再生、不可替代的宝贵资源。”王小龙认为，数字技术为文化遗产保护和利用提供了全新的解决方案。它不仅可以更准确地记录、更完整地保存古建筑所蕴含的信息，更为科学管理与深入研究提供了数据支撑，也可以提升文化遗产活化利用水平。

　　“复杂的气候变化下，如何保护好历史文化遗产，更好挖掘其多方面价值，使其融入当下人们的生活，是当代文保人面临的课题。数字技术的广泛运用，为解决这一课题开启了新的空间，并且潜力无限。”王小龙说。