Original paper
Weathering of limestone in Jerusalem by cyanobacteria
Danin, A.
Zeitschrift für Geomorphologie Volume 27 Issue 4 (1983), p. 413 - 421
24 references
published: Dec 21, 1983
ArtNo. ESP022002704001, Price: 29.00 €
Abstract
Weathering induced by colonies of poikilohydric euendolithic coccoid cyanobacteria on walls of massive limestone and monolithic tombs up to 2,600 years old is studied. After being wetted, the cyanobacteria resume activity immediately, swell and release CO2 during the night and may cause local dissolution of CaCO3 near their colonies. By decreasing the coherence of rock crystals around their colonies, the cyanobacteria accelerate detachment of rock particles, thus leading to weathering at the rate of 5 µm/yr. The same rock when not populated by cyanobacteria does not weather even after hundreds of years. This rate of weathering may be useful elsewhere for dating archaelogical sites by the following equation. age of site (years) = maximal weathering depth (mm) / 0.004825.
Kurzfassung
Die Verwitterung durch Kolonien von poikilohydrischen coccoid euendolithischen Cyanobakterien an den Wänden von massiven Kalken und monolitischen Grabsteinen, bis zu 2600 Jahre alt, wird untersucht. Unmittelbar nach der Durchfeuchtung beginnen die Cyanobakterien, aktiv zu werden. Sie schwellen und geben während der Nacht CO2 ab, was punktuell Lösung von CaCO3 in der Nähe dieser Kolonien bedingen kann. Durch Auflockerung des Zusammenhangs des Mineralverbandes in der Umgebung der Kolonien beschleunigen die Cyanobakterien die Absplitterung von Gesteinspartikeln. Das bedingt eine Verwitterung mit der Geschwindigkeit von 5 µm/Jahr. Dasselbe Gestein verwittert selbst nach Hunderten von Jahren nicht, wenn es nicht von Cyanobakterien besiedelt ist. Die Verwitterungsrate kann an anderen Stellen hilfreich sein, um archäologische Lokalitäten zu datieren durch die folgende Gleichung: Alter der Lokalität (Jahre) = maximale Verwitterungstiefe (m) / 0,004825.
Résumé
La désagrégation provoquée par des colonies de cyanobactéries coccoide euendolithiques poecilohydriques sur des parois de calcaire massif et des tombes monolithiques remontant jusqu’à 2.600 ans a été étudiée. Après avoir été humidifiées, les cyanobactéries entrent immédiatment en activité; elles gonflent et libèrent du CO2 pendant la nuit, ce qui peut causer une dissolution locale du CaCO3 autour de la colonie. En diminuant la cohérence des cristaux de la roche autour de leurs colonies, les cyanobactéries accélèrent le détachement de particules rocheuses, ce qui conduit à une désagrégation à la vitesse de 5 µm/an. La même roche ne se désagrège pas, même en plusieurs centaines d’années, si elle n’est pas colonisée par les cyanobactéries. Le degré d’altération peut être utile partout où des sites archéologiques doivent être datés; l’équation est la suivante: age du site (années) = profondeur maximum de la zone desagregee (mm)/ 0.004825.
Keywords
weathering rate; cyanobacteria; limestone