Underwater Stone Heritage vs. Climate Change: an Experimental Investigation of the Effects of Ocean Acidification

This work aims to quantify the threat of ocean acidification and warming to underwater cultural heritage stone material through analysis of chemical and biological erosion. To accomplish this objective, four calcareous stones were chosen by the WATERISKULT project as quantifiers for the most widespread calcareous stones used in antiquity and prehistory in the Mediterranean basin. The experiment consisted of the immersion of calcareous panels measuring (10 x10 x 2cm) in an underwater natural marine habitat. Samples of the stone were taken out every four months over a period of one year. Topographical maps were created with an optical light profilometer to measure physical surface change. Analysis of the erosion caused by biofouling and acidification was done using the software Gwyddion. The results provided by the experiment aim to provide insight into the mechanical and chemical erosion inflicted upon submerged stone material and provide decay patterns based on the erosion seen in the sampling coupled with the evaluations given by the IPCC.

Questo lavoro mira a quantificare la minaccia dell’acidificazione e del riscaldamento degli oceani per il materiale lapideo del patrimonio culturale sottomarino attraverso l’analisi dell’erosione chimica e biologica. Per raggiungere questo obiettivo, il progetto WATERISKULT ha scelto quattro pietre calcaree come quantificatori per le pietre calcaree più diffuse utilizzate nell'antichità e nella preistoria nel bacino del Mediterraneo. L'esperimento consisteva nell'immersione di pannelli calcarei di dimensioni (10 x 10 x 2 cm) in un habitat marino naturale sottomarino. I campioni della pietra sono stati prelevati ogni quattro mesi per un periodo di un anno. Sono state create mappe topografiche con un profilometro a luce ottica per misurare il cambiamento della superficie fisica. L'analisi dell'erosione causata dal biofouling e dall'acidificazione è stata effettuata utilizzando il software Gwyddion. I risultati forniti dall'esperimento mirano a fornire informazioni sull'erosione meccanica e chimica inflitta al materiale lapideo sommerso e fornire modelli di decadimento basati sull'erosione osservata nel campionamento insieme alle valutazioni fornite dall'IPCC.