科技助世界文化遗产莫高窟应对气候变化挑战

来源：滚动播报

（来源：千龙网）

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6月21日，游客在甘肃敦煌莫高窟参观。 新华社发（张晓亮摄）

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。

7月30日在敦煌市拍摄的党河。新华社记者 郎兵兵 摄

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。

6月13日，敦煌研究院敦煌石窟监测中心主任王小伟展示甘肃省石窟寺监测预警平台。 新华社记者 张玉洁 摄

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。