أهم عوامل ومظاهر تلف الفسيفساء الأثرية

أهم عوامل ومظاهر تلف الفسيفساء الأثرية:

 أولاً: العوامل الفيزيوكيميائية physiochemical factors:

 وتشمل هذه العوامل moisture بمصادرها المختلفة وكذلك التغيرات اليومية والفصلية والسنوية في درجات الحرارة والمياه الارضية وتأثير الأملاح إلى جانب التلوث الجوي.

 1- الرطوبة moisture:

 إن وجود الرطوبة في المباني الأثرية يرجع إلى عامل أو أكثر من العوامل الآتية:

 1- التأثير المباشر لتغلغل ماء المطر وتشرب جدران الأثر به.

 2- الماء الذي يصعد من التربة خلال الجدران بواسطة الخاصة الشعرية.

 3- وجود الأملاح الهيجروسكوبية مثل أملاح الكلوريدات والنترات والتي لها القدرة على جذب الماء وامتصاصه مما يؤدي إلى زيادة الرطوبة داخل الجدران.

 4- تكثف بخار الماء الموجود في الهواء الجوي على الجدران في المباني الاثرية.

   ويؤدي وجود الماء في صوره المختلفة الى الاسراع بعمليات تلف الفسيفساء الاثرية فنجد أن( ):

 الامطار مثلا تؤدي الى زيادة كمية الماء الموجودة في مسام مواد البناء ونجد أن الجدران التي بها شروخ تتعرض أكثر لتوغل مياه الأمطار بداخلها وتظهر الرطوبة المرتفعة داخل الجدران أثناء وبعد فترات سقوط الأمطار بغزارة كما يعتمد معدل ارتفاع الرطوبة والذي قد يختلف على مدار العام بسبب اختلاف الظروف الجوية من وقت لآخر.

    وتتحرك المياه من التربة خلال جدران المبنى الأثري من الأرض بفعل الخاصة الشعرية حيث يرتفع الماء خلال المسام الموجودة في الأحجار الأثرية ضد قوة الجاذبية الأرضية ويعتمد المدى الذي يرتفع إليه الماء في الجدران على حجم المسام الموجودة في الأحجار وكذلك معدل البخر على الأسطح الخارجية حيث أنه بزيادة البخر للماء على الأسطح الخارجية يقل ارتفاعها داخل الجدران.

   وتحتوي الرطوبة الموجودة في التربة على أيونات الأملاح الذائبة وتتحرك هذه الأملاح بعد ذوبانها على هيئة محاليل ملحية داخل الجدران وعند تبخر الماء الحامل لها تتبلور وتؤدي إلى سد مسام السطح مما يؤدي الى ارتفاع نسبة الرطوبة داخل الجدران بسبب انخفاض معدل البخر وبعض هذه الاملاح تتصف بأنها هيجرسكوبية اي تمتص بخار الماء من الهواء الجوي ومن الممكن ان تعود مرة أخرى الى داخل الجدران بعد ذوبانها ثم تتبلور مرة أخرى عند فقد الماء مؤدية الى المزيد من التلف( ).

 *وكذلك تعتبر ظاهرة التكثف من أهم العوامل التي تؤدي الى ارتفاع الرطوبة وتعمل مياه التكثف على اذابة الاملاح القابلة للذوبان سواء في جدران المباني الاثرية او طبقات المونات الحاملة للفسيفساء وكذلك طبقة الفسيفساء الموجودة على السطح ثم يحدث تحرك لمحاليل هذه الاملاح نحو السطح لتبدأ عملية البخر وبالتالي تزهر هذه الاملاح وتنمو بلوراتها مما يؤدي لاحداث ضغوط موضعية تعمل على تلف المباني الاثرية بعناصرها المختلفة ونتيجة لاختلاف معدلات الرطوبة النسبية relative humidity يؤدي ذلك الى احداث تحولات طورية لبعض مكونات المونات مثل الجبس caso4 2H2O Gypsum حيث يتحول الى طور الأنهيدرايت Caso4 ويتبع ذلك انكماش في الحجم مما يؤدي الى حدوث اجهادات كبيرة جدا على طبقات المونة أو الملاط مما يؤدي الى انفصالها عن الجدران بعد أن يحدث بها شروخ عشوائية ومن أمثلة ذلك أيضا تلف طبقات الملاط السطحية وكذلك سقوط بعض التكسيات الرخامية.

 أما بالنسبة لطبقة الفسيفساء فإن استخدام الجبس في عمل المونات لارضيات الفسيفساء يؤدي إلى إحداث شروخ وانبعاجات في الفسيفساء اذا تعرض لعملية فقد ماء التبلور dehydration عند ارتفاع درجة الحرارة وانخفاض الرطوبة أو تعرضه لعملية التحلل البطئ عند زيادة المحتوى المائي للملاط ومن أمثلة ذلك محراب قبة السلطن المنصور قلاوون بشارع المعز لدين الله الفاطمي.

 2- التغيرات في درجات الحرارة:

    إن التفاوت الكبير في درجات الحرارة بين الليل والنهار وخلال فصول السنة تؤدي دورا هاما في تلف الصخور خاصة الصخور المنخفضة المسامية مثل الصخور النارية وكثيرا من الصخور المتحولة مثل الرخام marble بينما تقل الخطورة بسبيا في الصخور الرسوبية مثل الحجر الجيري والحجر الرملي حيث تلعب المسام المليئة بالهواء دورا هاما في عملية التوصل الحراري بالإنتقال ويختلف تأثير درجة حرارة الجو أو التعرض لأشعة الشمس المباشرة على الأحجار ومواد البناء وغيرها من المواد من حيث التمدد الحراري( ).

   وتكون الأسطح الخارجية لجدران المباني الأثرية وهي الاسطح المعرضة للجو ولأشعة الشمس المباشرة أكثر تأثرا بالتفاوت في درجات الحرارة من الأسطح الداخلية وخاصة في المباني المسقوفة،( ) فعندما تتعرض الطبقات الخارجية للاسطح المكشوفة لأشعة الشمس المباشرة فإنها تمتص وتختزن طاقة حرارية عالية نتيجة لعجز مواد البناء عن التوصيل الحراري ويؤدي اختزان هذه الطاقة الحرارية إلى ارتفاع ملحوظ في درجة حرارتها لهذه الأسطح وببطء الى الداخل وعندما يأتي الليل وينقطع المصدر الحراري وهو الشمس تنخفض درجة الحرارة وتصبح الطبقات الخارجية أبرد من الداخلية لفقدانها حرارتها سريعا نتيجة لاتصالها المباشر بالهواء الخارجي وبذلك يتضح لنا أن تعامل الطبقات الخارجية من الأسطح المكشوفة مع التغير الكبير في درجة الحرارة يختلف تمام الإختلاف عن الطبقات الداخلية وبصفة عامة ترتفع درجة الحرارة يختلف تمام الإختلاف عن الطبقات الداخلية وبصفة عامة ترتفع درجة حرارة مواد البناء المختلفة بدرجات متفاوتة بالتعرض لأشعة الشمس وتتمدد عند التعرض لارتفاع درجة حرارتها ثم تنكمش بعد ذلك بفقد الحرارة ويسمى هذا التمدد والإنكماش لمواد البناء بالتحركات الحرارية وتتعرض المباني الأثرية وجدرانها ومنها الفسيفساء الأثرية للتلف بفعل الضغوط التي تنشأ عن التغيرات في درجات الحرارة وما ينشأ عنها من تمدد أو انكماش وتعتمد هذه الضغوط على العوامل الآتية( ):-

 1- مدى التغير الذي يحدث في أبعاد المادة والذي ينشأ عن درجة الحرارة المتعرضة لها ومعامل التمدد الحراري لها ومدى تأثير تغيرات الرطوبة النسبية.

 2- التغير في محتوى الرطوبة للمادة بواسطة معدل البخر.

 3- قابلية المادة للسحب عند تعرضها للضغط.

 4- مدى حرية حركة المادة واتصالها بالمواد الأخرى المحيطة بهاز

 5- مدى مرونة المادة.

 ويترتب على وقوع الفسيفساء الأثرية تحت تأثير اختلاف درجات الحرارة فترات زمنية طويلة الى حدوث انماط مختلفة من التلف ومن أهمها.

 1- ضغط وانهيار الترابط بين الحبيبات المعدنية المكونة للطبقات الخارجية من أسطح الرخام والمكون للتكسيات وزخارف الفسيفساء الرخامية الموجودة على أسطح المباني الأثرية نتيجة لاختزان طاقة حرارية عالية بهذه الطبقات السطحية وكذلك في الأسطح الخارجية للحجر الجيري المستخدم كحامل للفسيفساء ويترتب على ذلك انفصال هذه الطبقات السطحية واحدة تلو الأخرى وقد يؤدي تكرار حدوث هذا النمط من التلف خلال فترات زمنية طويلة ليس فقط الى تشويه الأسطح الاثرية وضياع ما قد يكون عليها من زخارف بل ربما يؤدي الى اختلاف توازن الوحدات المعمارية ذاتها.

 2- ضعف وانهيار الترابط بين طبقات المونة الحاملة للزخارف الرخامية من تكسيات وفسيفساء وبين أسطح الجدران المكشوفة نتيجة لاختزانه طاقة حرارية عالية ويترتب على ذلك انفصال طبقات المونة عن الجدار وبالتالي سقوط زخارف الفسيفساء الموجودة على السطح وفقدانها.

 3- يظهر التأثير المتلف لاختلاف درجات الحرارة على الفسيفساء وذلك بفعل اختلاف المواد المستخدمة في صناعتها (رخام – زجاج – صدف وغيرها) حيث تختزن طبقة الفسيفساء طاقة حرارية تختلف باختلاف هذه المواد وعندما ينقطع مصدر الحرارة تفقد الفسيفساء حرارتها بالبرودة وهذا التذبذب في درجات الحرارة وانخفاضا يؤدي الى تمدد وانكماش في خامات صناعة الفسيفساء ومن ثم اضعاف تماسكها وتفتتها كما أن الضغوط الناتجة عن الحراري thermal expansion تحدث تشوهات أو شروخ في طبقة الفسيفساء ذاتها ويتوقف ذلك على اختلاف معاملات التمدد الحراري لخامات صناعة الفسيفساء.

3- المياه الأرضية ground water:

 تعاني المباني الأثرية بمدينة القاهرة من تأثير ارتفاع منسوب المياه الجوفية وتمثل الطبقة الحاملة للماء بالقاهرة الكبرى الاتصال في حركة الماء بين الطبقة الحاملة في دلتا النيل في الشمال والطبقة الحاملة للماء في وادي النيل جنوبا، وتبلغ كمية الماء المختزنة في الطبقة الحاملة للمياه الجوفية في القاهرة الكبرى حوالي 500 بليون متر مكعب.

 وقد كانت مصر تتعرض للفيضان قبل بناء السد العالي بينما بعد بناء السد العالي في أعالي النيل أصبح منسوب المياه ثابتا في النيل خلال العام ويتراوح ما بين 16.5 متر إلى 17 متر من منسوب مستوى سطح البحر وبذلك ارتفع منسوب النيل عن منسوبه الطبيعي قبل بناء السد العالي بحوالي 35 سنتيمتر وينتج من الماء تلفا فيزيائيا أو كيميائيا أو كلاهما معا، حيث انه في وجود الماء بكميات كبيرة فإنه الماء عامل رئيسي في تغذية النبات والحيوان ولذلك فهو عامل مؤثر في حدوث التلف البيولوجي.

 ويعتبر التذبذب في مياه الرشح في الأحياء السكنية القديمة التي تقع بها المباني الأثرية نتيجة الإفتقار إلى الوسائل الحديثة في الصرف الصحي وتلف شبكات الصرف القديمة من العوامل التلفة للمباني الأثرية وما تحمله من زخارف فسيفساء جدارية حيث تتجمع هذه المياه حول أساسات المباني ثم ترتفع داخل الجدران بفعل الخاصية الشعرية إلى مسافات تتوقع على مسامية مواد البناء ونفاذيتها وأيضا على كمية المياه المتجمعة حول الأساسات وينتج عن ذلك اذابة ونزح المواد الرابطة لحبيبات الكتل الحجرية والمونات الأمر الذي يؤدي إلى هشاشيتها وضعف تماسكها بما قد يعرضها للإنهيار والى جانب تأثيرها على الأساسات فإن تذبذبات مياه الرشح التي تتجمع في التربة يؤدي إلى خلخلتها عن طريق نزح بعض مكوناتها.

 ومن ناحية أخرى نجد أن تشرب التربة وخاصة التربة الطفلية بمياه الرشح مما يؤدي إلى انتقاش حبيباتها وانحسار المياه عنها مع التذبذبات في منسوبها يؤدي إلى عودة الحبيبات إلى حجمها الأصلي وينتج عن هذا الانتفاش والانكماش حدوث حركة متتابعة وغير منتظمة في التربة وتكون أساسات المباني الأثرية غالبا غير عميقة رغم الأحمال الكبيرة التي تحملها ويؤدي ذلك إلى حدوث اجهادات للجدران والعناصر المعمارية وتظهر بها الشروخ التي قد تؤدي الى انهيار بعض أجزائها.

    أما بالنسبة للمونات الحاملة لقطع الفسيفساء وقطع الفسيفساء ذاتها فعند تسرب المياه الأرضية خلال طبقات المونة وقطع الفسيفساء فإنها تتعرض للبخر من سطح الجدار عند ارتفاع درجة الحرارة وتؤدي إلى تبلور الأملاح الذائبة فيها في مسام قطع الفسيفساء أو بين الفواصل واللحامات وباستمرار عملية البخر يزداد النمو البلوري للأملاح وينتج عن ذلك ضغوطا موضعية تؤدي إلى حدوث تفكك وانفصال قطع الفسيفساء هذا بالإضافة إلى أن المياه تساعد على تنشيط عمليات التحلل الكيميائي لمواد صناعة الفسيفساء بواسطة غازات التلوث الجوي بالإضافة الى ضعف وتحلل وطمس معالم قطع الفسيفساء بسبب مهاجمة الكائنات الحية الدقيقة لها بما تنتجه من أحماض عضوية ضارة ومن أمثلة تلف الفسيفساء الأثرية بفعل المياه الأرضية ما نجده في محراب جامع الست مسكة ( العصر اللمملوكي البحري ) حيث أدت المياه الأرضية وما تحويه من أملاح وكائنات حية دقيقة الى تلف طبقات الملاط على سطح المحراب وتعرض ما تبقى منها أيضا الى السقوط والاندثار بفعل هذا العامل وكذلك أدت المياه الى تلف محراب ضريح علاء الدين اقبغا بالجامع الأزهر وسقوط أجزاء من التكسيات الرخامية.

 4- الأملاح salts:

      توجد الأملاح بصورة طبيعية في التربة وتختلف نسبتها طبقا لنوع التربة وأصلها الجيولوجي وفي معظم أنواع التربة فإن الأملاح تكون من أيونات الصوديوم والبوتاسيوم والكلوريدات والنترات والكبريتات والكربونات والأملاح التي توجد في ظروف الرطوبة العالية هي أملاح النترات والكلوريدات، وغالبا لا توجد أملاح النترات في جدران المباني الأثرية إلا إذا كانت موجودة أصلا في التربة حيث تذوب في المياه الأرضية وترتفع الى الجدران على هيئة محاليل ملحية بواسطة الخاصة العرية وقد تتزهر الأملاح على سطح المباني الأثرية معطية مساحات بيضاء وتؤدي الى د مسام السطح مما يؤدي الى زيادة نسبة الرطوبة داخل الجدران وذلك بسبب انخفاض معدل البخر وتعتبر كبريتات الكالسيوم caso4 المائية (الجبس) أول الأملاح التي تتبلور عند تبخر الماء وكل من نترات وكلوريدات الكالسيوم والبوتاسيوم والصوديوم تبقى لمدة أطول ذائبة على هيئة محاليل ملحية لأنها أكثر ذوبانية في الماء مقارنة بكبريتات الكالسيوم وتتصف هذه الأملاح بأنها هيجروسكوبية H أي تمتاز بقدرتها العالية على امتصاص الماء ومن الممكن أن تعود مرة أخرى الى داخل جدران المباني الأثرية بعد ذوبانها في بخار الماء تاركة كبريتات الكالسيوم على السطح والتي تعتبر المكون الأساسي للأملاح المتزهرة elfflorescence على السطح ونظرا لأن مادة البناء غالبا من الأحجار الجيرية وكذلك طبقات المونة تحتوي على الجير ضمن مكوناتها بالإضافة إلى زخرفة المباني الأثرية بالتكسيات والزخارف الرخامية فإن هذه المواد تتعرض لمهاجمة ثاني أكسيد الكربون so2 والموجودة كملوث في الهواء في وجود الرطوبة فيتكون ملح كبريتات الكالسيوم (الجبس) والذي يكون قشرة صلبة على السطح ويؤدي إلى تلفه ويتبلور الجبس caso4 2H2O في صورتين إما على هيئة مسحوق على السطح بلون أبيض على هيئة بقع بيضاء صغيرة وعلى الأسطح المسامية الخشنة فإن هذه البقع البيضاء تكون مرتبة بشكل مميز في المسام الموجودة على السطح وفي الاجزاء العليا من الجدران فإن المحاليل التي ترفع من التربة تكون محملة بكميات من الأملاح القابلة للتكوين وهي أملاح الكلوريدات والنترات بالإضافة الى نسبة قليلة من أملاح الكبريتات.

      أما الأجزاء المنخفضة من الجدران حيث تكون أكثر رطوبة فإن هذه الأجزاء تزداد فيها نسبة الأملاح وخاصة أملاح كبريتات الكالسيوم ويكون من المياه الأرضية أو موجودة بصورة طبيعية في الجدار أو نتيجة تفاعل الملوثات الجوية مع مادة البناء في وجود الرطوبة، وفي داخل المباني الأثرية فعند تبلور أملاح كبريتات الكالسيوم يكون نتيجة التغيرات الجوية من درجة حرارة ورطوبة نسبية في الوقت الذي لا تستطيع فيه الأملاح الهيجرسكوبية مثل أملاح الكلوريدات والنترات أن تتبلور وذلك بفعل الرطوبة النسبية المرتفعة وتبقى في صورة محاليل في حين أن ملح كبريتات الكالسيوم لا يتعرض لإعادة الذوبان بعد تبلوره وذلك بسبب قابليته المنخضة للذوبان.

 *** ومن أمثلة تلف الفسيفساء الأثرية بفعل تأثير الأملاح تلف طبقات الشيد وتساقط أجزاء من الكسوة الرخامية بمحراب مدرسة الناصر محمد بن قلاوون بالنحاسين صورة وكذلك فقدان زخارف الفسيفساء الزجاجية بمحراب جامع الست مسكة وتلف زخارف الفسيفساء الرخامية وتساقط طبقات المونة بمحراب جامع الطنبغا المارداني.

 5- التلوث الجوي Airpollution( )

 يعرف التلوث الجوي بصفة عامة بأنه التغيير الكمي أو الكيفي لعناصر ومكونات البيئة ومن أهم المواد المؤثرة على المباني الأثرية الملوثات الصناعية والتي ظهرت مع الثورة الصناعية ويكثر ثاني أكسيد الكبريت so2 وأكسيد النيتروجين nox وغاز الأوزون O3 فضلا عن غاز كبريتيد الهيدروجين H2S وكذلك الغازات الموجودة في الجو مثل ثاني أكسيد الكربون co2 ولعل أخطر هذه الغازات ثاني أكسيد الكبريت so2 حيث يتحول في وجود الرطوبة إلى حمي الكبريتيك H2so4 الذي يهاجم الحجر الجيري ويحوله إلى كبريتات الكالسيوم المائية (الجبس) caso4 2H2O حيث يؤدي ذلك إلى تلف جدران الحجر الجيري كما يضر التلوث الجوي بالعناصر الزخرفية الموجودة بالمباني الأثرية خاصة زخارف الفسيفساء حيث يعمل على اتلاف وضياع هذه المعالم الزخرفية بما يحمله من سناج وأتربة وغازات حمضية ناتجة من مواد الإحتراق التي تخرج من عوادم السيارات ومداخل المصانع.

    فإذا ما تمكنت نواتج الإحتراق من الوصول إلى سطح الأثر فإنها تتراكم عليه وتغطيه بطبقة يختلف سمكها طبقا لكميات السناج والأتربة كذلك تتأثر قطع الصدف والتي استخدمت في زخارف الفسيفساء بالمباني الأثرية بالغازات الملوثة الموجودة في الجو والناتجة من عمليات الاحتراق حيث نجد أن حمض الكبريتيك المتكون يهاجم كربونات جير الكالسيوم المكونة لمادة الصدف ويحولها إلى كبريتات الكالسيوم التي تغطي سطح الصدف فيتغير لون السطح الأصلي ويؤدي تبلور كبريتات الكالسيوم إلى حدوث تشققات وتفتت في سطح الصدف وإذا أمكن إزالة كبريتات الكالسيوم بوسيلة من الوسائل من فوق سطح الصدف فإن سطحه يصبح غير منتظم وملئ بالثقوب ويختفي لمعانه ويصبح خشن الملمس