Geologové nacházejí v přírodě spoustu kamenných vzorů, které připomínají včelí plástve – ale tak velké, jako by je stvořil obří hmyz. Nacházejí se na horninách v pobřežních či vlhkých oblastech, pouštích, ale dokonce i na Marsu. Přestože je věda zná už více než sto let, mechanismus jejich vzniku stále nebyl přesně popsaný.
Studie dvou vědců, která vyšla v časopise Geosciences, zřejmě tento proces popsala. Geologie na rozdíl od jiných přírodních věd většinou neumožňuje dělat experimenty, kde by se daly předpoklady ověřit – všechny procesy totiž trvají příliš dlouho. Autoři výzkumu proto vytvořili počítačovou simulaci zvětrávání hornin, která se snažila pomocí známých přírodních procesů tento proces napodobit. Ukázalo se, že hlavním faktorem je odpařování slané vody.
„Plástvovité struktury na skalních stěnách byly sice v posledních sto letech pečlivě studovány, ale stále nemáme přesvědčivou představu o tom, jak vznikají,“ uvedl hlavní autor studie, docent Alexander Safonov ze společnosti Skoltech Materials. „Podle řady hypotéz se na jejich vzniku podílí větrná a vodní eroze, tvorba krystalů ledu a soli, prudké výkyvy teplot a dokonce i houby.“ V této studii pracovali vědci právě s hypotézou odpařování slané vody. Tento proces matematicky simulovali a snažili se najít ideální podmínky, v nichž ke vzniku útvarů dochází.
Pomoc pro praxi
Výsledky nejsou důležité jen pro geologii. Tyto útvary se totiž neobjevují jen na pravěkých stěnách, ale také na některých památkách – a jsou obávaným postrachem památkářů. „Z hlediska památkové péče mohou naše zjištění pomoci určit konkrétní místa na historických budovách, sochách a dalších místech, která jsou nejvíce ohrožena touto formou eroze. A také tak můžeme určit bezpečnější místa pro umístění těchto objektů. Další možností je odhadnout životnost projektované stavby,“ potvrzují smysl výzkumu jeho autoři.
Horninu mohou poškodit všechny různé typy zvětrávání, ale až doposud žádný laboratorní experiment ani matematický model nedokázal reprodukovat složitou síť dutin, která je pro plástvovité zvětrávání typická. Ve této studii se vědcům podařilo simulovat právě tohle. A co více, simulace dokonce vysvětluje charakteristickou hladkou skalní stěnu, která je často vidět pod zvětralou oblastí, a nezasaženou oblast nad ní.
Autoři uvádějí jako typický příklad tohoto jevu podmínky, které panují v českém skalním městě Apolena, jež je svými „včelími plástvemi“ mezi geology světově proslulé. Voda musí mít schopnost dostávat se do horniny od země, kde se hromadí. Záleží přitom na tom, jak vysoko nad zemí se konkrétní kus skály nachází. Při simulaci se ukázalo, že se plástve tvoří, když se v hornině vytvoří počáteční důlek a pak do něj pronikne voda, která se za určitých podmínek odpařuje. Pro vznik pláství je přitom ideální, aby docházelo k odpařování jen v mírné hloubce skály – díky tomu se zbylá sůl z ní ukládá mírně pod povrchem. A může pak pomaličku odlamovat malé kousky horniny.
Celý proces je ale ještě složitější, tohle je jen jeho základ. Důležité podle autorů výzkumu je, že chápou jeho základy a jsou schopní díky tomu předvídat, jak se budou chovat stavby, jež je důležité chránit.
