Kyselé deště v Bathu

V anglickém Bathu jsem se zúčastnil jednání o rozvoji měst, jehož důležitou součástí byla problematika životního prostředí týkající se zejména působení kyselých dešťů na architekturu města. Vzhledem k tomu, že se naše některá města nebo jejich části ocitají v podobné situaci jako Bath před dvěma či třemi desetiletími, považuji za užitečné alespoň stručně referovat o hlavních poznatcích.

Bath patří mezi nejkrásnější britská města známá hlavně architekturou z doby krále Jiřího. Římská a středověká doba zde sice zanechala pověstné lázně a rozsáhlé opatství, ale hlavní, urbanisticky velkoryse plánovaný rozvoj města proběhl v 18. století. Z té doby pochází i velkolepé, přísně kruhové náměstí zvané Circus, poněkud připomínající „kulaté“ náměstí v Dejvicích a na něj navazující síť komunikací. Dnes má Bath asi 80 000 obyvatel a dvě třetiny města včetně 4 900 budov jsou zákonem chráněny vesměs jako jedinečný doklad vývoje celého městského organizmu v 18. – 19. století. Roku 1987 byl Bath zapsán do seznamu Světového dědictví (World Heritage list). Rozvoj města byl kromě ekonomického zázemí imperiální Anglie umožněn dostupností levného, dobře opracovatelného vápence těženého v místních podzemních lomech, které patří k nejdelším na světě. Celková délka chodeb v jednom lomu bývá 30 – 50 km! Velkými pilami zde byly vyřezávány kvádry vápence, které bylo možné téměř bez úprav použít na zdejší stavby. Podobný systém lomů existuje v nizozemském Maastrichtu i pod Paříží.

Zdejší vápence – měli bychom spíš hovořit o kalkarenitech, tedy o jakémsi pískovci tvořeném kalcitovými zrny a tmelenými kalcitovým cementem – jsou poměrně porézní. Snadno do sebe sorbují různé roztoky a velký aktivní povrch stavebního kamene umožňuje jejich destruktivní činnost. Zváště dobře to je patrné na kruhovém náměstí Cirku. Představte si do poloviny naplněný šálek čaje, ze kterého stoupají nahoru páry. Zde narážejí na neviditelnou pokličku studeného vzduchu, která jim brání v dalším výstupu, takže se jako kotouče převalují podél stěn šálku. Něco podobného donedávna platilo i pro uzavřený Circus a zplodiny z místního topení, které se nerozptylovaly do okolí, ale cirkulovaly podél stěn náměstí (je pravděpodobně dobře, že „kulaté“ náměstí v Dejvicích nebylo nikdy dokončeno do tvaru úplného kruhu). Již několik let po svém dostavění byla světlá, lehce vyvážená architektura města pokryta téměř černou kůrou složenou ze sádrovce, prachových částic a sazí. Již r. 1771 popisuje Tobias Smallet atmosféru města jako zakouřenou a nezdravou a podobně se vyjádřila řada krajinářů a spisovatelů včetně T. Gainsborougha a J. Austenové.

Není divu, že velmi záhy, v roce 1858, upozorňuje chemik Robert Smith na fenomén kyselých dešťů: „....často bylo pozorováno, že stavební kámen a cihly se snadněji rozpadají ve velkých městech, kde se spaluje více uhlí než kdykoliv jinde. Domnívám se, že tento účinek je způsoben pomalou, ale stálou činností kyselých dešťů...“ (citace starší vlastní práce v knize R. A. Smithe „Air and Rain – The Beginnings of a Chemical Climatology“ z r. 1872). Počínaje rokem 1956 začala radnice v Bathu intenzivně pracovat na zlepšení městského klimatu a již o desetiletí později byla odbourána značná část emisí oxidů síry. Roku 1960 se začalo s čištěním fasád domů a výměnou poškozených částí kamenné architektury. Z mimořádně odolného kamene byl na katedrálu osazen nový vápencový anděl. V druhé vlně oprav v roce 1987 bylo zjištěno, že nedávno čištěné fasády jsou již zase tmavé a že anděl je poškozen emisemi i přesto, že se klima města zlepšilo. Studie prokázaly, že sice ubylo hlavního znečišťovatele – oxidů síry – ale zároveň přibylo automobilů a že kupodivu oxidy dusíku a zřejmě i troposférický ozon přispívají i k ničení budov. Bath – a to se může týkat i Prahy – začal být považován za oběť svého úspěchu, který do města přilákal desetitisíce návštěvníků.

Účinek kyselých dešťů je dvojí. Jednak přímo napadají vápenec v omítkách a stavebních kamenech, jednak soli vznikající reakcí dešťů s kamenem dále – a velmi intenzivně – napadají zdivo. Čím poréznější je kámen a čím víc obsahuje kalcitu, tím víc bývá solemi nasáklý do hloubky, takže se zde uplatňuje jev nazývaný britskými památkáři „memory effect“ – to znamená, že kontaminovaná místa se i po očištění opět rychle zasolí, protože kámen již obsahuje zvýšené pozadí solí. Dá se tomu částečně pomoci zdlouhavou technikou, kdy jsou fasády domů v opakovaných cyklech zvlhčovány a nechávány vyschnout. Výparný transport dopravuje sole k povrchu kamene a další cyklus zvlhčení je vymývá.

Černé kůry Bathu můžeme dobře srovnat s černými kůrami na domech severočeských měst nebo na pískovcích Národního parku Labské pískovce, kde jsou obzvlášť dobře vyvinuté ve vrcholové, emisemi postižené partii horského hřebenu. Jejich hlavní složkou je sádrovec do černa zabarvený sazemi a prašnými částicemi včetně popílku. Budovy našich měst jsou sice tvořeny odolnějším kamenem než v Bathu, ale vápnité omítky se mu podobají. Černají a na vlhkých místech se rychle rozpadají. Ve městech, např. na Pražském hradě, jsme mezi solnými výkvěty nalezli i dusičnany, včetně dusičnanu amonného. Jeho důležitým zdrojem jsou kromě holubů i oxidy NO_x, pocházející převážně z automobilového provozu. Zvýšená rychlost solného zvětrávání, což je destrukce přirozeného i umělého kamene následkem krystalizace solí, se kromě omítek projevuje také např. na Pravčické bráně. Soli zde krystalizují zejména pod zpevněnou povrchovou kůrou, která má mocnost až 10 cm. Nevznikají tedy povrchové solné puchýřky, ale povrchy skal se odlamují v plátech několik cm mocných. Podle zkušeností britských památkářů s „memory effectem“ předpokládáme, že sole budou ničit fasády našich měst i skalní útvary ještě mnoho let po omezení emisí oxidů síry z tepelných elektráren.