Mapping recession risk for cultural heritage stone in Mexico City due to dry and wet deposition of urban air pollutants



Título del documento: Mapping recession risk for cultural heritage stone in Mexico City due to dry and wet deposition of urban air pollutants
Revista: Atmósfera
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000424406
ISSN: 0187-6236
Autores: 1
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2
1
Instituciones: 1Universidad Nacional Autónoma de México, Centro de Ciencias de la Atmósfera, Ciudad de México. México
2Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Química, Ciudad de México. México
Año:
Periodo: Jul
Volumen: 30
Número: 3
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, teórico
Resumen en español La contaminación del aire representa una amenaza para el patrimonio cultural, ya que acelera el deterioro natural de monumentos, edificaciones, iglesias y vestigios arqueológicos cuyo valor es irremplazable. En la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM) hay 19 968 edificaciones registradas como monumentos arqueológicos, artísticos o históricos. Algunas de ellas están construidas con roca calcárea (piedra caliza o mármol); en muchas otras los materiales utilizados son andesita, tezontle y piedra volcánica. En este trabajo se analiza por primera vez la distribución espacial del riesgo potencial de deterioro de piedra calcárea en términos de erosión superficial, con relación al patrimonio cultural mexicano ubicado en la ZMVM para el año base 2007. Para estimar el riesgo se utilizó la función de daño de Lipfert, que sólo es aplicable a las piedras carbonatadas de baja y mediana porosidad, las cuales incluyen piedra caliza y marfil de densidad media a alta. El mármol blanco de Carrara tiene una densidad de 2.69 g cm-3 y una porosidad de 0.37%, en tanto que la piedra caliza tiene una densidad de 2.2-2.6 g cm-3 y una porosidad de 5-20%. En la piedra caliza de alta porosidad (baja densidad), la función sería aplicable con una subestimación potencial. En esta función, la tasa anual de erosión es a su vez una función de los promedios anuales de precipitación, pH, y deposición seca de SO2 y HNO3. Se interpolaron en un sistema de información geográfica datos de varias redes de monitoreo meteorológico, la red de monitoreo de calidad del aire y deposición ácida de la ZMVM, y un modelo en 3D de la misma ZMVM, con el fin de obtener capas de mapa para estas variables. Estos mapas superpuestos se usaron para aplicar las funciones de Lipfert a coordenadas específicas de una pequeña muestra de monumentos artísticos o históricos relevantes. La complejidad de los gradientes de clima, patrones de vientos y distribución de emisiones
Resumen en inglés Air pollution is a threat to cultural heritage because it accelerates the natural deterioration of monuments, palaces, churches, and archaeological ruins, which have an irreplaceable value. In the Mexico City Metropolitan Area (MCMA), there are 19 968 buildings registered as archaeological, historic, or artistic monuments. Some are built with calcareous rocks (limestone and marble) but many of them are made with andesite, tezontle and tuff stone. This paper reports for the first time the spatial distribution of the potential risk of deterioration on calcareous rocks in terms of surface recession with regard to Mexican cultural heritage in the MCMA for the base year 2007. The risk estimate was performed using Lipfert’s damage function, only applicable to carbonate stones of medium and low porosity. These include mainly medium/high density limestone and marble. Carrara white marble has a density of 2.69 g cm-3 and a porosity of 0.37%, and limestone has a density of 2.2-2.6 g cm-3 and a porosity of 5-20%. For high porosity (low density) limestone the function would be applicable with a potential under-estimation. In this function, annual recession rate is a function of annual averages of precipitation, pH, and dry deposition of SO2 and HNO3. Data from several meteorological monitoring networks, the MCMA air quality and acid deposition monitoring networks, and a 3D air quality model (MCCM) were interpolated in a GIS in order to obtain map layers for these variables. These overlaid maps were used to apply the Lipfert functions at the specific coordinates of a small sample of relevant historic or artistic monuments. The complexity of climate gradients, wind patterns, and emissions distribution within the Mexico Megacity leads to gradients as large as 50% in estimated recession rates using the Lipfert function at nearby sites made of the same type of building materials. The Comisión Ambiental de la Megalópolis (Environmental Commission of the Megacity)
Disciplinas: Geociencias
Palabras clave: Ciencias de la atmósfera,
Contaminación ambiental,
Monumentos históricos,
Deterioro ambiental,
Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM),
México
Keyword: Atmospheric sciences,
Air pollution,
Environmental damage,
Greater Mexico City,
Mexico
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