Đoạn tường Vạn lý Trường thành được gia cố bằng vật liệu hữu cơ. Ảnh: Bo Xiao
Nhiều đoạn tường Vạn Lý Trường Thành được giữ kiên cố nhờ “vỏ sinh học”, những lớp vật chất hữu cơ mỏng giúp bảo vệ kỳ quan kiến trúc khỏi xói mòn. Các nhà khoa học rút ra phát hiện trong khi phân tích một số đoạn tường của công trình kéo dài hơn 21.000 km và xây dựng qua nhiều thế kỷ từ năm 221 trước Công nguyên nhằm bảo vệ lãnh thổ khỏi quân xâm lược.
Trong quá trình xây dựng, thợ xây cổ đại thường sử dụng đất nện bao gồm hỗn hợp vật chất hữu cơ như đất và sỏi nén chặt với nhau để xây bức tường đồ sộ. Dù những vật liệu này có thể dễ bị xói mòn hơn các vật liệu khác như đá rắn, chúng thường góp phần thúc đẩy sự phát triển của vỏ sinh học. Loại “vữa” sống này bao gồm vi khuẩn lam (tổ chức vi sinh vật có thể quang hợp), rêu và địa y giúp gia cố công trình, đặc biệt ở khu vực khô cằn và bán khô cằn của đất nước, theo nghiên cứu công bố hôm 8/12 trên tạp chí Science Advances.
“Thợ xây cổ đại biết vật liệu nào có thể khiến công trình bền vững hơn”, Bo Xiao, giáo sư ở Trường khoa học và công nghệ đất thuộc Đại học Nông nghiệp Trung Quốc ở Bắc Kinh, cho biết. "Nhằm tăng cường độ bền cơ học, đất nện của bức tường luôn được tạo từ đất sét, cát và nhiều chất kết dính. Những vật liệu này cung cấp đất màu cho tổ chức sinh vật hình thành vỏ sinh học".
Để kiểm tra độ bền chắc và tính gắn kết của Vạn Lý Trường Thành, nhóm nghiên cứu thu thập mẫu vật ở 8 đoạn tường khác nhau xây từ năm 1386 đến năm 1644 dưới thời nhà Minh. Họ phát hiện 67% mẫu vật chứa vỏ sinh học. Sử dụng thiết bị cơ học di động cả tại chỗ và trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đa độ bền của mẫu vật và độ ổn định của đất, sau đó so sánh dữ liệu với đoạn tường chỉ chứa đất nện bình thường.
Bo và cộng sự nhận thấy mẫu vật chứa vỏ sinh học đôi khi bền hơn gấp 3 lần so với mẫu vật đất nện bình thường. Mẫu vật chứa rêu đặc biệt bền. Đó là do vi khuẩn lam và nhiều dạng sống khác bên trong vỏ sinh học tiết ra hợp chất như polymer gắn kết chặt chẽ với hạt đất nện, giúp tăng cường độ bền cấu trúc thông qua tạo ra chất giống xi măng, ngăn chặn hiệu quả xói mòn.