VIDEO Ruinele Mănăstirii Chiajna-Giulești de secol XVIII, investigate cu tehnologii de ultima generație pentru a-i verifica rezistența și structura îngropată. Eduard Năstase, cercetător INFP: Am obținut date valoroase pentru lucrări de restaurare

Construită în perioada fanariotă, în secolul al XVIII-lea, Mănăstirea Chiajna-Giulești, situată lângă București în partea de vest, este în prezent un artefact cultural, o ruină din care s-a păstrat o parte din structură, respectiv zidurile din cărămidă, după ce de-a lungul secolelor a fost incendiată de turci și a fost afectată de multiple cutremure.

Pentru a afla gradul de degradare a monumentului istoric și în ce măsură ruinele sunt afectate de vibrațiile fie ele naturale sau antropice – produse de calea ferată în funcțiune aflată în proximitatea clădirii – o echipă de elevi și cercetători de la Institutul de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica Pământului, INCDFP, împreună cu parteneri de la Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Optoelectronică – INOE 2000 și compania Topgeocart, au făcut o investigație a clădirii și a solului, la adâncimi de până la 20m, din imediata apropiere, cu tehnologii de ultima generație, non-invazive.

Timp de două săptămâni, în perioada 19 august – 2 septembrie 2023, 6 elevi și 9 mentori au folosit investigații geofizice, de seismică si seismologie, scanare 3D si senzori aeropurtați, într-o manieră complementară pentru a valida holistic rezultatele obținute prin fiecare metodă în parte.

În urma utilizării lor, tinerii au descoperit elemente de structură îngropate, ce tip de sol al amplasamentului este, dacă îi oferă stabilitate și cum reacționează la cutremure. Cu ajutorul tehnologiei LiDAR, a scanării laser și prin fotogrametrie, cu peste 450 de fotografii realizate, ei au obținut un model tridimensional al clădirii așa cum este în prezent, iar datele obținute ar putea fi folosite pentru a face o reconstituire digitala a monumentului, așa cum arăta el în trecut.

În urma cutremurelor de la 1800, 1940, 1977, mănăstirea a început să sufere colapsări ale elementelor, mai ales din cupola centrală și a acoperișului. Din observațiile făcute de elevi și cercetători, clădirea mai avea o parte în față, pronaosul mănăstirii, care a fost degradat total.

„În urma investigațiilor am aflat și am descoperit structuri ale clădirii, îngropate sau elemente anexe aflate în fața acesteia, am putut să realizăm modele 3D cu o acuratețe foarte mare, am putut să vedem care este influența cutremurelor vrâncene pentru gradul în care se află, de degradare a clădirii, cât și influența vibrațiilor șinei de cale ferată aflată în proximitatea ei. Toate aceste informații au fost puse și la dispoziția conducerii mănăstirii, au fost transpuse în modele digitale 3D și a fost realizată o machetă a clădirii.”, a explicat Eduard Năstase, cercetător la INCDFP și coordonator al proiectului.

Stația seismică amplasată timp de 2 săptămâni a înregistrat vibrația ambientală produsă de tren, dar a surprins și un cutremur de magnitudine 4 pe scara Richter. „Ca și concluzii în urma investigațiilor am putut determina care ar fi gradul de degradare sau de distrugere în urma unui cutremur major în zona Vrancea, totodată am vazut că influențele constante ale vibrațiilor produse de trenul din apropiere cauzează o degradare lentă a acestei clădiri. Modelul 3D ne poate da și informații relevante despre stadiul actual și ajută în realizarea unui proiect de consolidare sau de restaurare a acestui vestigiu”, a precizat cercetătorul.

„Există anumite degradări din punct de vedere al grosimii pereților de cărămidă în anumite zone (preponderent la baza acestora) și 2 despărțiri între doi pereți structurali, iar în urma unui cutremur major din zona Vrancea, adică mai mare de 7 pe scara Richter este posibil să sufere degradări majore. În urma cutremurelor istorice elemente din cupola acesteia au fost identificate chiar de către elevi, realizând o parte de cercetare/documentare, cum acestea au fost distruse și cum de la cutremur la altul, de-a lungul istoriei și au dus mănăstirea la stadiul actual.”, a mai spus el.

Studiul de caz de la Mănăstirea Chiajna-Giulești, denumit „Rezonanța trecutului” a avut și un scop educațional, pentru ca elevii de la 6 colegii naționale din țară să învețe să folosească metode diferite de colectare a datelor, și cum pot fi ele interpretate în comun. Valoarea informațiilor poate sta la baza unui proiect de conservare și protejare a Mănăstirii Chiajna-Giulești, a apreciat cercetătorul. „Utilizarea tehnologiilor mai ales diferite pentru un studiu de caz complex ne-a arătat în primul rând complementaritatea metodelor.”, a afirmat Eduard Năstase.

„De exemplu cu termoviziune în urma unei zile toride de august am putut vedea seara modul în care structura îngropată de fundație, din cărămida, încă radia căldură și am putut să o identificăm prin termoviziune. Ca să fim siguri că cele observate prin această metodă se valideaza, și atât datele cât și investigatia este una bună, de încredere, am folosit alte metode de electrometrie sau seismică prin care am conturat și am văzut exact structurile, până la ce adâncime, ce volum aveau, ce formă și am validat prima observație, cea pe care am făcut-o prin termoviziune. Am încercat să combinăm metode precum scanarea 3D de precizie cu laser terestru cu date de la senzori aeropurtați, cum ar fi fotogrametrie sau LiDAR, de deasupra, cu drone, rezultand un model digital detaliat, complet si complex. Toată această temă ne-a arătat validitatea metodelor și cum unele observații rapid obținute din senzorii aeropurtați pot fi validate cu alte tehnologii clasice din domeniu.”, a precizat el.

Output-ul studiului de caz cu metode non-invazive de la Mănăstirea Chiajna-Giulești va fi un articol științific ce va fi publicat în octombrie 2024. Studiul de caz poate fi lecturat AICI.

*Școala de vară de Știință și Tehnologie de la Măgurele (MSciTeh) este un eveniment organizat de Universitatea din București, și Institutul de Fizică și Inginerie Nucleară – Horia Hulubei (IFIN-HH) și Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica Pământului (INCDFP).

Date istorice

Mănăstirea Chiajna-Giulești se situează la marginea de vest a Municipiului București. Mănăstirea are o arhitectură de stil bizantin, având pilaștri și coloane exterioare în stil neoclasic. Astăzi se pot vedea doar rămășițele din structură. (Datele au fost culese de elevi și sunt cuprinse în studiul de caz)

1795
Începe construcția mănăstirii Chiajna-Giulesti.

1802
S-a produs un cutremur puternic, posibil cauza prăbușirii unei părți din turla, deși nu există informații clare.

1821
Mănăstirea este distrusă de turci in urma unei invazii.

1829-1833
Secvența de cutremure care au afectat structura.

1940
În urma cutremurului, se prăbușesc câteva fragmente din turla Pantocrator.

1977
Cutremurul prăbușește o mare parte din turlă.

2009
Încă se observau două elemente verticale de structură care astăzi nu mai sunt vizibile.