第 85 窟空鼓壁画灌浆后加压
2014年,敦煌研究院进行了建院70周年系列纪念活动,其中举办的3个国际学术会议中,就有2个文物保护会议。在“敦煌论坛:2014丝绸之路古遗址保护国际学术研讨会”上,内维尔·阿格纽作了“盖蒂保护研究所和敦煌研究院的多方位合作”首场报告,全面总结了合作26年所取得的众多成果。2016年,在首届丝绸之路(敦煌)国际文化博览会期间,敦煌研究院和美国GCI再次签署合作协议,其合作研究范围也逐步实现从局部微观的保护到全局宏观的保护。
酥碱治理:壁画保护攻坚战
酥碱壁画是敦煌石窟壁画中最严重、对壁画危害最大,且最难治理的病害之一。由于地仗(绘制壁画的泥层)酥碱,壁画粉层或颜料层与地仗失去粘连作用,使颜料层或颜料同粉层一起起甲剥离,严重者整个泥层都变成酥松的泥土全部脱落。因此酥碱是壁画病害中的一种顽症,有人称之为壁画的“癌症”,研究治理是一项挑战性的科研课题。过去,对莫高窟部分洞窟中严重酥碱、起甲的壁画进行过一些抢救修复,但因对酥碱的隐患没有根治,已修复过的壁画,过不了几年,又开始酥碱、起甲。对于酥碱壁画的保护修复,必须首先搞清其病害的原因,即病害的机理,只有治理产生酥碱病害的根源,酥碱、起甲壁画才能得到有效的修复、保护。由于壁画酥碱是由壁画地仗中的可溶盐随着洞窟中温湿度频繁变化,反复溶解膨胀—结晶收缩造成的。如果不从根本上控制洞窟的环境,即控制可溶盐的活动,壁画酥碱病害是无法治愈的。近几十年,通过对莫高窟一些洞窟典型酥碱病害的研究,对其酥碱机理有了较深的认识。
1991年5月,在与美国GCI的合作中,进行了观众对洞窟环境影响的初次监测试验。选择莫高窟下层中型开放洞窟第323窟,该窟主室的空间为143m3。由40名学生在窟内滞留37分钟,观众滞留时洞窟门敞开,观众离开洞窟后关闭窟门,以模拟平时参观时观众对洞窟环境的影响。采用最现代的微环境监测技术,从观众进入洞窟后就开始监测窟内的温度、相对湿度(RH)、墙面温度、二氧化碳的浓度。监测实验得出的结论为:(1)每人每小时呼出水汽67%,约21克水,呼出二氧化碳52.3%,约4.7升,在观众离开洞窟时将留在窟内。(2)窟内空气温度、相对湿度和二氧化碳浓度的半衰期分别是0.25小时、1小时和3小时,它们的比例为1∶4∶12。由于二氧化碳浓度的衰减几乎完全依靠空气交换,其半衰期长的结果表明,窟内外空气交换条件差,特别是旅游旺季,洞窟将处于长时间不得恢复的“疲劳”状态。
通过对莫高窟洞窟病害的长期调查研究,特别是近30年来的洞窟环境监测,洞窟地层、壁画地仗等物质的分析得知,位于崖体下、中层洞窟的壁画产生酥碱病害,主要是由于历史上特定时间内洞窟受水的影响造成潮湿环境,或处在通风不良等条件下所引起的。而这个特定时间如果是偶然突发事件(如洞窟前面的大泉河发洪水进入下层洞窟等)可能就是历史上的某一天。
2000年3月30日,“敦煌莫高窟85窟壁画病害机理学术研讨会”在莫高窟召开。参与项目的中国、美国、日本及国内几个科研机构的专家、学者30多人参加了会议。根据中外近几年的环境监测,崖体及壁画地仗等制作材料物化性能的分析及周围环境的综合研究结果,进行了充分讨论,在一些问题上取得了统一的认识和结论:酥碱壁画的产生原因主要是在水的作用下,由潮湿环境造成崖体及壁画地仗中大量的氯化钠聚积,受相对湿度、温度的影响,不断地溶解,结晶,进行恶性循环,从而产生了严重的返碱、酥碱病害。研究结果证明:当相对湿度达到76%时,氯化钠就潮解,降低时即重新结晶聚积。水源来自窟前灌溉,下雨时的潮湿空气,雨雪水分沿崖体裂隙渗透,地下水的毛细上升等多方面。简而言之,引起酥碱的化学机理是因为壁画在潮湿环境下产生盐害所致。而盐害就是在水分参与下洞窟围岩中的盐分产生表聚作用引起的酥碱。