Kokoh Berdiri Berabad-abad, Tembok Besar China Punya Perekat Ajaib

BEIJING - Rahasia Tembok Besar China tetap kokoh berdiri selama berabad-abad berhasil diungkap para ilmuwan. Selain memiliki struktur arsitektur yang kuat, tembok yang membentang sejauh 21.000 km ini menggunakan campuran bahan organik lumut dan kerak untuk melindungi dari erosi.

Selama proses Pembangunan konstruksi, para pekerja zaman dahulu sering menggunakan rammed earth, mencakup campuran bahan organik seperti tanah dan kerikil yang dipadatkan, untuk membangun tembok besar. Bahan-bahan ini mungkin rentan terhadap erosi dibandingkan bahan lain, seperti batu padat, namun membantu mendorong pertumbuhan "biocrusts".

Biocrusts merupakan lapisan tipis bahan organik yang membantu melindungi arsitektur tembok dari erosi. Plesteran hidup ini terdiri dari cyanobacteria (mikroorganisme yang mampu melakukan fotosintesis), lumut dan kerak yang membantu memperkuat konstruksi, terutama di wilayah kering dan semi-kering.



“Para pembangun zaman dahulu tahu bahan mana yang bisa membuat struktur lebih stabil,” kata Bo Xiao, profesor ilmu tanah di Fakultas Sains dan Teknologi Pertanahan, Universitas Pertanian China di Beijing, kepada Live Science, Minggu (10/12/2023).

Untuk menguji kekuatan Tembok Besar China, para peneliti mengumpulkan sampel di delapan bagian berbeda. Mereka menemukan 67% sampel bangunan Tembok Besar China yang dibangun pada masa Dinasti Ming antara tahun 1368 SM dan 1644 SM mengandung biocrusts.


Dengan menggunakan instrumen mekanis portabel, baik di lokasi maupun di laboratorium, para peneliti mengukur kekuatan mekanik sampel dan stabilitas tanah. Kemudian membandingkan data tersebut dengan segmen dinding yang hanya berisi tanah kosong.

Mereka menemukan bahwa sampel "biocrust" kadang-kadang tiga kali lebih kuat dibandingkan sampel tanah datar. Sampel yang mengandung lumut sangat kokoh karena cyanobacteria dan bentuk kehidupan lain di dalam biocrust mengeluarkan zat seperti polimer.



“Polimer ini mengikat erat partikel tanah untuk memperkuat stabilitas strukturalnya dengan menciptakan materi yang pada dasarnya mirip semen,” kata Xiao dalam yang diterbitkan dalam jurnal Science Advances, Jumat 8 Desember 2023.

Zat semen, filamen biologis, dan agregat tanah di dalam lapisan kerak bio ini membentuk jaringan kohesif dengan kekuatan mekanik. Kombinasi ini membuat bangunan Tembok Besar China sangat kokoh dan stabilitas terhadap erosi eksternal.

“Untuk meningkatkan kekuatan mekanik, dinding yang dipadatkan selalu dibuat dengan tanah liat, pasir, dan perekat lainnya seperti kapur oleh pembuat aslinya,” tambah Xiao. Bahan-bahan ini menjadi lahan subur bagi organisme yang membangun “biocrusts”.