巴黎圣母院的屋顶和尖顶已经重建，石雕也经过了精心清理。
本报讯 历经5年多的修复，12月8日，浴火重生的法国巴黎圣母院重新向公众开放。然而，当大多数游客惊叹于重建的屋顶和闪闪发光的石雕时，却不知一支庞大的科学团队在幕后从这座建筑的残垣中挖掘出令人惊讶的信息。
“这项工作的涟漪效应远远超出了巴黎圣母院本身。”法国国家科学研究中心（CNRS）研究主任Livio De Luca说，这项几十个机构175名科学家的成果，“为研究其他遗址，特别是那些面临保护挑战的遗址提供了一个模板”。
2019年4月15日，一场由电路短路引发的火灾导致巴黎圣母院大部分铅皮屋顶和宏伟尖塔倒塌。几天之内，CNRS的化学家Martine Regert与来自CNRS及法国文化部的3位科学家就组建了一支跨学科的“梦之队”，以便从抢救出的材料中获取尽可能多的信息，并指导快速修复工作。
科学家对巴黎圣母院巨大橡木框架中1万块被烧焦的木材进行了分析，这些木材由法国历史古迹研究实验室（LRMH）助理主任Thierry Zimmer领导的一个团队取自屋顶和支撑桁架的残骸。根据同位素锶-88和锶-86的比例，以及土壤中吸收的橡树中的钙和镁水平，由法国国立自然历史博物馆的Alexa Dufraisse领导的团队确认了巴黎圣母院周围一个与其矿物分布相似的数百公里的牛角面包形区域，这里是公元1163年巴黎圣母院始建时的木材供应区。
研究人员还利用这些烧焦的木材了解了当地在欧洲中世纪温暖时期（大约从公元950年持续到1250年）的气候状况。阿尔卑斯山的树木生长模式提供了那个时期的温度记录，但法国北部巴黎盆地却非常缺乏这方面的证据。
法国巴黎萨克雷大学的地球化学家Valérie Daux团队分析了木材样本中纤维素的同位素碳-13和氧-18水平随时间的变化情况，这是温度和湿度波动的指标。一些被火灾损坏的横梁只有内芯可供分析，但通过将这些数据与巴黎附近两座与巴黎圣母院建于同一时期的大教堂的数据结合起来，科学家描绘出一幅公元980年至1180年这200年间的气候图。令人惊讶的是，他们发现，巴黎盆地并不像从阿尔卑斯山树木中推断出的那样温暖。
Zimmer的团队成员穿着防护服，以免受到火灾后覆盖在巴黎圣母院上的富含铅的黄色沉积物的危害。他们回收了装于1000个托盘的石头和金属物品，这些已经被大火毁坏的材料基本无法用于修复工作。但建筑师兼计算机科学家De Luca表示，这些碎片“在促进我们对巴黎圣母院结构的理解和为修复工作提供信息方面发挥了核心作用”。
例如，法国洛林大学的考古学家Cédric Moulis精心组装了从中殿上方坍塌的拱顶天花板回收的数十块楔形石头，以了解它们的机械性能。法国波尔多大学的机械工程师Stéphane More说，这使得重建大教堂的建筑师能够确保新的拱顶具有与火灾前相似的受力性能。
其他研究则关注火灾对健康的潜在影响。火灾中有约285吨有毒铅包层在超过1000℃的温度下熔化。LRMH的化学家Aurélia Azéma及其同事在10月出版的《整体环境科学》上报道称，大火的烟羽在巴黎部分地区以黄色气溶胶的形式散布了多达1吨的铅。但在2021年，法兰西岛地区卫生局确定，这些铅没有增加在污染地区筛查的1222名儿童的血铅水平。
由于创建了“数字孪生”版巴黎圣母院，即使没有参与修复工作的科学家也能很快对该建筑展开研究。这些资源包括100多万张照片和5000多张3D扫描照片，并保存了建筑、考古、材料科学和其他领域研究产生的大量数据。据悉，“数字孪生”版巴黎圣母院将于2025年向全球开放。（文乐乐）
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