Jak jednoduše zjistit přítomnost vody v horninách

Pokud se podíváme na běžné rozložení vody pod povrchem pískovce nebo dalších porézních hornin, prvních několik centimetrů bychom pozorovali téměř zcela suchý materiál. Pokud vůbec nějaká voda je v této povrchové zóně přítomna, má formu vodní páry nebo se vyskytuje jen ojediněle. Hlouběji jsou sice póry mezi pískovcovými zrny stále vyplněné i vzduchem, ale výskyt kapalné vody v této vlhké zóně je už kontinuální. Kapalná voda může za určitých podmínek zasahovat až k horninovému povrchu, např. po deštích, ale většinou je v řádu dnů vysušena vlivem slunečního záření a větru.

Systém proudění vody v takovýchto porézních materiálech v přírodě je ale složitější a je obtížné jej zkoumat – kompaktnost materiálu a přítomnost rozpuštěných solí totiž omezuje použití řady metod používaných např. v pedologii. Navržená metoda je založená na rozpouštění práškového barviva.

Přístroj, který detekuje rozhraní mezi suchou a vlhkou zónou, se skládá z nerezové jehlice, která je obalena polyuretanovým lepidlem sloužícím jako nosič fluoresceinu, barviva, které mění barvu z červené na zelenou při kontaktu s kapalnou vodou. Do pískovce nebo jiného materiálu, kde nás zajímá hloubka přítomné kapalné vody, se vyvrtá díra o průměru alespoň 2 mm, kam se takto připravená jehlice vloží a ponechá cca 10 min. To stačí na rozpuštění barviva, které je v kontaktu s kapalnou vodou a zároveň je čas dostatečně krátký, aby nebylo barvivo ovlivněno vzdušnou vlhkostí přítomnou v suché zóně.

Navržený přístroj vědci testovali na různých horninách v Českém ráji, ve skalním městě Petra v Jordánsku, v tufech v Utahu nebo na stavbách postavených z pískovcových bloků či v prostorách Pražského hradu. Díky této metodě bude možné lépe studovat vývoj vlhkosti v přípovrchové zóně porézních hornin, a tím pádem lépe porozumět zvětrávacím procesům anebo vzniku různých pískovcových útvarů, o kterých jsme v rubrice psali dříve.