XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Каменная книга: исчезнет или сохранится?

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Ивашечкина А.В. 1

---

1школа №1569 Созвездие

Струнгис И.Г. 1Климанова Е.В. 2

---

1школа №1569 Созвездие

2школа №1569 Созвездие

Работа в формате PDF

3.5 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение

Этим летом мы с семьёй путешествовали по Республике Карелия и посетили уникальный археологический памятник — Беломорские петроглифы, расположенный неподалёку от побережья Белого моря.

Этот комплекс наскальных изображений относится к эпохе неолита и включает несколько локаций с древними гравировками на скальных поверхностях.

В павильоне «Бесовы следки», построенном для сохранения и изучения одной из групп петроглифов, мы побывали на экскурсии. Экскурсовод подробно рассказал об изображениях, их возможных ритуальных и хозяйственных значениях, а также о методах их исследования и сохранения.

Эти древние изображения выбиты на скалах методом пикетажа и шлифовки и на них запечатлены сцены охоты, рыболовства, ритуалов и повседневной жизни людей, живших здесь тысячи лет назад. Сегодня они входят в Список Всемирного наследия ЮНЕСКО и являются бесценным историческим источником, позволяющим прикоснуться к мировоззрению и культуре наших далёких предков.

Я впервые увидела петроглифы своими глазами. На каменных плитах проступали фигуры людей и животных, лодки и сцены охоты. Казалось, будто передо мной открылась книга, созданная не из бумаги, а из камня, и каждая её страница была написана ударами примитивных орудий. Я почувствовала восторг и одновременно грусть: на многих рисунках уже заметны трещины, камень покрыт мхом и лишайниками, а рядом проходят туристы, не всегда задумывающиеся о хрупкости древнего наследия. Тогда у меня возник вопрос — что будет дальше, если эта «каменная книга» продолжит разрушаться? Что мы можем сделать для сохранения петроглифов? Отсюда возникла тема моей работы.

Цель: поиск доступных способов защиты и сохранения петроглифов

Задачи:

1. Узнать больше о Беломорских петроглифах и проблемах их разрушения

2. Опытным путем попытаться определить факторы, влияющие на разрушение камня

3. Выявить способы защиты и проверить их эффективность опытным путем

4. Проанализировать полученные результаты

5. Провести интервьюирование специалиста по теме исследования

Гипотезы:

1. Вероятно, петроглифы сильнее всего повреждают лишайники

2. Скорее всего, нам удастся придумать простое покрытие, которое поможет сохранить древние рисунки.

3. Наверное, камень может разрушить только человек.

Объект исследования:петроглифы

Основная часть

Теоретическая часть

Общая информация

Беломорские петроглифы представляют собой один из крупнейших комплексов наскального искусства эпохи неолита в Северной Европе. Они расположены в низовьях реки Выг в республике Карелия и включают несколько крупных групп: Залавруга, Бесовы следки и Ерпин Пудас. Всего на территории комплекса выявлено несколько тысяч отдельных изображений.

Основные площадки находятся недалеко от города Беломорска, на прибрежных скалах и островах в устье Выга. Петроглифы высекались на гладких поверхностях плит, выходящих к воде, что, вероятно, было важно для ритуальных практик древнего населения. Эти места сегодня доступны для посещения и представляют значительный интерес как для учёных, так и для туристов [1].

Петроглифы Белого моря датируются V–III тысячелетиями до н. э., то есть их возраст составляет около 6000 лет. Созданы они были древними охотниками и рыболовами, населяющими побережья Белого моря. Изображения отражают мир их представлений, обычаев и повседневной жизни. Учёные отмечают, что многие сцены связаны с охотой на морских животных, рыболовством, а также с коллективными обрядами [2] [3].

Основной техникой была техника пикетажа — нанесение серий точечных ударов по поверхности скалы каменными орудиями, чаще всего из твёрдых пород, таких как кварц или диабаз. В некоторых случаях рисунки дополнительно шлифовались. По наблюдениям археологов, ширина линий обычно составляет 1–3 мм, а глубина — до 2 мм. Именно благодаря этому изображения сохранялись тысячелетиями [2].

Природно-климатические условия Белого моря

Белое море — внутреннее море Северного Ледовитого океана, отличающееся суровым северным климатом и значительными сезонными колебаниями.

Температурный режим: зимой море покрывается льдом (толщина льда может достигать 40–60 см), а летом вода прогревается лишь до +10…+15 °C.

Уровень воды: в устье реки Выг наблюдаются приливы и отливы (до 1 метра и более), а также сезонные колебания — весной из-за таяния снега уровень поднимается, осенью — снижается.

Влажность и осадки: регион характеризуется высокой влажностью, частыми дождями и сильными ветрами, что усиливает выветривание скал.

Тип поверхности: петроглифы нанесены преимущественно на гнейсы и граниты — прочные, но в то же время подверженные морозному выветриванию породы.

Эти природные условия оказывают постоянное воздействие на сохранность наскальных изображений: вода, лёд, перепады температур и биологические факторы (лишайники, мох).

Возможные причины разрушения

Современные исследования показывают, что петроглифы подвергаются воздействию целого ряда факторов:

• Климатические условия. Влага, проникая в поры камня, при замерзании расширяется и вызывает образование трещин. Летом перепады температур также способствуют разрушению структуры.

• Химическое выветривание. Атмосферные осадки, содержащие кислоты и соли, постепенно изменяют минеральный состав поверхности.

• Биологическое обрастание. Лишайники, мхи и микроорганизмы выделяют органические кислоты, ускоряющие выветривание.

• Антропогенный фактор. Туристы, наступающие на рисунки, а также попытки самостоятельной «очистки» поверхности нередко приводят к механическим повреждениям.

Все эти процессы постепенно стирают древние изображения, угрожая сохранности уникального наследия [1][4].

Практическая часть

Выбор материалов

Для опытов мы использовали плоские камни-муляжи (гальку и гранит), которые напоминали поверхность петроглифов. Настоящие памятники трогать нельзя, поэтому камни мы взяли обычные, но подходящие по форме и цвету.

Для защитных покрытий мы выбрали самые доступные материалы, которые можно найти дома или в магазине: клей ПВА, силикон, лак, воск и растительное масло.

Для защиты от растений мы использовали соду, альгицид, мыльно-солевой раствор и медный купорос. Такой набор позволил сравнить разные методы и выбрать наиболее эффективные.

Эксперименты по разрушению камня

Эксперимент №1 – Мороз и солнце

Цель:

Проверить, как перепады температуры влияют на камень.

Процедура:

Поместили камень в духовку на 220С, нагревали в течении 1ч [Приложение 1, фото 1], затем помещали в охлажденную воду со льдом [Приложение 1, фото 2]. Цикл «нагревание–охлаждение» повторили несколько раз.

Результат

После 10 циклов на поверхности появились мелкие трещинки. Это подтвердило, что процесс перепада температур вызывает разрушение камня. После 20 циклов, камень треснул. [Приложение 1, фото 3]

Эксперимент №2 - Растения против камня

Цель:

Выяснить, как рост растений разрушает камни.

Процедура:

В приготовленную емкость с землей, залить гипс, когда гипс начнет затвердевать, положить проросшие семена гороха [Приложение 2, фото 1]. Сделать отверстия для вентиляции. После того, как горох начнет набухать, гипс начнет трескаться, а корни прорастать в землю [Приложение 2, фото 2].

Результат:

Корни гороха разрушают гипс, делая в нем трещины. Это показало, что растения действительно способны разрушать даже твёрдую породу [Приложение 2, фото 3].

Эксперимент №3 - Влияние соли

Цель:

Проверить, как соль воздействует на поверхность камня.

Процедура:

Мы опускали камень в солёную воду и давали ему высохнуть. Процесс повторяли несколько раз [Приложение 3, фото 1].

Результат:

На поверхности образовались кристаллы соли, которые при высыхании вызывали шелушение верхнего слоя. Камень становился рыхлым и терял прочность [Приложение 3, фото 2].

Эксперимент №4 - Человек и камень

Цель:

Показать, как механическое воздействие разрушает поверхность.

Процедура:

Камень тёрли абразивной губкой, имитируя хождение людей по скалам и трение песка [Приложение 4, фото 1].

Результат:

Поверхность стала тусклой, верхний слой стёрся. Это доказало, что даже небольшие механические воздействия ускоряют разрушение [Приложение 4, фото 2].

Эксперименты по защите рисунков на камнях

Эксперимент№5 – Гидрофобное покрытие

Цель:

Проверить, какие простые покрытия лучше защищают камень от влаги.

Материалы:

• Клей ПВА

• Силикон

• Лак

• Воск

• Масло

Процедура:

На поверхность нанесли клей ПВА, силикон, лак, воск и масло [Приложение 5, фото 1]. После высыхания проделали следующие тесты:

1. Тест с каплей – капнули каплю на каждый камень и оценили высоту и форму капли [Приложение 5, фото 2]

2. Тест с массой – взвесили камни, опустили в воду, сделали замер массы [Приложение 5, фото 3].

Результат:

Силикон и воск показали наилучший эффект — капля воды была круглая и масса камня после намокания почти не изменилась. Лак частично защищал, но давал трещинки. Клей ПВА впитывал влагу, белел и отставал, поэтому оказался непригоден. Масло со временем впитывалось и переставало защищать [Приложение 5, фото 4].

Эксперимент №6 – Покрытие от растительности и лишайников

Цель:

Выяснить, какие вещества препятствуют росту мхов и лишайников.

Материалы:

• Альгицид

• Медный купорос

• Сода

• Мыло

• Соль

• Перекись водорода

Процедура:

1. Приготовили растворы альгицида, мыльно-солевой, перекиси водорода, соды и медного купороса [Приложение 6, фото 1]

2. Опустили в камни в растворы [Приложение 6, фото 2]

3. Выдержали камни в растворе 1 сутки

4. Нанесли смесь: кефир + лишайник [Приложение 6, фото 3]

Результат:

Альгицид оказался самым эффективным и при этом безопасным. Сода тоже показала хороший щадящий эффект. Медный купорос был слишком агрессивным и окрашивал поверхность. Мыльно-солевой раствор и перекись давали кратковременный результат [Приложение 6, фото 4].

Анализ полученных данных

По результатам экспериментов были составлена таблицы [Приложение 7, Приложение 8, Приложение 9], где проанализированы результаты моих экспериментов.

Сравнение опытов показало, что разные факторы по-разному влияют на сохранность камня. Наибольший вред нанесли циклы замерзания и оттаивания: поверхность быстро трескалась. Соль тоже оказалась очень опасной — после нескольких обработок появилось заметное шелушение. Влияние растений подтвердилось: проросшие корни способны расширять даже небольшие трещины.

Среди защитных покрытий лучше всего работали силикон и воск, так как они заметно снижали намокание. ПВА оказался слабым средством: он впитывал влагу и частично разрушался. Средства против растений показали разный эффект: альгицид был наиболее эффективным, сода дала хороший щадящий результат, а медный купорос оказался слишком сильным и окрашивал поверхность.

Таким образом, эксперименты подтвердили, что разрушение камня происходит под действием сразу нескольких факторов, а эффективная защита должна сочетать разные методы.

Возвращение к гипотезам

Гипотеза о том, что лишайники сильнее всего разрушают рисунки, подтвердилась, но частично: так как другие факторы оказывают не менее разрушительное воздействие на рисунки.

Гипотеза о том, что мы сможем придумать простое покрытие для защиты рисунков, подтвердилась: у меня получилось проверить средства против воды и растений и выбрать лучшее.

Гипотеза о том, что только человек может разрушить камень, опровергнута: опыты по разрушению камня показали, что природные факторы также способствуют разрушению камня.

Выводы по задачам

Проведённые опыты помогли определить факторы, влияющие на разрушение камня. Природные факторы и человек оказались самыми опасными факторами. Как оказалось, даже прочный камень постепенно разрушается.

Вместе с тем эксперименты показали, что существуют способы защиты. Гидрофобные покрытия уменьшают впитывание влаги, средства против растений препятствуют их росту. Возможно, объединение нескольких методов даст еще лучший результат.

Также мы провели интервью с кандидатом исторических наук, археологом, специалистом ГАУ РК Центра по управлению петроглифами Карелии Лобановой Надеждой Валентиновной, которая отметила важность привлечения внимания к защите петроглифов. Надежда Валентиновна подчеркнула важность гражданской ответственности, волонтёрства и соблюдения правил поведения на территории памятников. [Приложение 10]

Заключение

Эта работа помогла мне не только узнать много нового о Беломорских петроглифах, но и почувствовать себя их защитником. Я своими глазами увидела, как камень постепенно разрушается, и попробовала простые способы сохранить его. Я поняла, что даже школьный опыт может быть шагом к большому делу — сохранению памятников ЮНЕСКО.

Беломорские петроглифы — это живая история, оставленная нам людьми, которые жили тысячи лет назад. Они словно письмо из далёкого прошлого, и наша задача — не дать ему исчезнуть. Я надеюсь, что мой проект поможет привлечь внимание к этой проблеме и вдохновит других бережно относиться к древним памятникам.

Глоссарий

Петроглифы — изображения, выбитые или выгравированные на поверхности скал в древности.

Неолит — эпоха «нового каменного века» (V–III тысячелетия до н. э.), когда появились земледелие и оседлая жизнь.

Пикетаж — техника нанесения рисунка серией точечных ударов каменным или металлическим орудием.

Шлифовка — техника выравнивания и сглаживания поверхности камня с помощью абразивных материалов (песка и твёрдых камней); часто применялась древними мастерами до или после нанесения изображения для улучшения видимости и сохранности рисунка.

Гнейсы — горная порода, имеющая слоистую (полосчатую) текстуру и состоящие в основном из кварца, полевого шпата и слюды.

Гранит – магматическая горная порода, состоящая из кварца и полевого шпата с небольшим включением слюды.

Гидрофобное покрытие — средство, которое отталкивает воду и снижает намокание поверхности.

Антропогенный фактор — влияние человека на окружающую среду (например, механическое повреждение петроглифов).

Лишайники — организмы‑симбиозы гриба и водоросли, выделяющие кислоты, которые разрушают камень.

Выветривание — процесс разрушения горных пород под действием воды, ветра, температур и живых организмов.

Конденсат — влага, оседающая каплями на поверхности при охлаждении воздуха под стеклом или экраном.

Комбинированное покрытие — средство, которое совмещает несколько функций: например, одновременно защищает от воды и от растений.

Список источников информации

1. Всемирное наследие ЮНЕСКО. Petroglyphs of Lake Onega and the White Sea. Досье номинации, 2021. URL: https://whc.unesco.org/en/list/1654/

2. Девлет Е. Г. Техника выполнения изображений в наскальном искусстве. Археология.ру, 2014. URL: https://arheologija.ru/devlet-tehnika-vyipolneniya-izobrazheniya/

3. Зоткина Л. В., Техтереков А. С., Харевич В. М. Результаты технолого‑трасологического исследования каменных орудий для выполнения петроглифов в технике пикетажа. Проблемы археологии, этнографии и антропологии Сибири и сопредельных территорий, 2016. URL: http://journal.archaeology.nsc.ru/jour/article/view/65/66

4. Карельский научный центр РАН. Rock Carvings (Petroglyphs) in Karelia. URL: https://ib.krc.karelia.ru/section.php?id=177&plang=e

5. Линевский А. М. Листы каменной книги. Петрозаводск : Изд-во «Карелия»,1976

Приложения

Приложение 1 Эксперимент «Мороз и солнце»

Фото 1 Нагревание камней

Фото 2 Охлаждение камней

Фото 3 Результат разрушения камня

Приложение 2 Эксперимент «Растения против камня»

Фото 1 Посадка семян гороха

Фото 2 Прорастание гороха, первые разрушения

Фото 3 Результат разрушения

Приложение 3 Эксперимент «Влияние соли»

Фото 1 Высыхание камня

Фото 2 Результат разрушения

Приложение 4 Эксперимент «Человек и камень»

Фото 1 Процесс стирания камня

Фото 2 Результат разрушения

Приложение 5 Эксперимент «Гидрофобное покрытие»

Фото 1 Нанесение покрытия на камни

Фото 2 Тест «Капля»

Фото 3 Тест «Масса»

Фото 4 Результат тестирования

Приложение 6 Эксперимент «Покрытие от растительности и лишайников»

Фото 1 Подготовка растворов

Фото 2 Вымачивание камней

Фото 3 Нанесение среды для лишайников

Фото 4 Результат защиты от растений

Приложение 7 Результаты действия природных факторов

Приложение 8 Эффективность гидрофобных покрытий

Приложение 9 Средства против растений и лишайников

Приложение 10 Протокол ведения интервью с экспертом

Дата: 21 января 2026 г

ФИО специалиста: Лобанова Надежда Валентиновна

Информация о специалисте: Кандидат исторических наук, археолог, специалист центра ГАУ РК Центра по управлению петроглифами Карелии

Место проведения: онлайн