El biodeterioro en edificios del patrimonio culturalMetodología de evaluación de tratamientos biocidas

Resumen

Esta investigación se centra en el estudio del biodeterioro que experimentan los materiales que forman parte de los bienes culturales y la evaluación del comportamiento de los tratamientos para combatirlos. Para ello, se han estudiado varios edificios del Patrimonio Cultural en Andalucía: la portada de la iglesia del convento de Santa Paula de Sevilla; la decoración de ataurique del Salón Rico de Medina Azahara de Córdoba; las Pinturas de la Sala de los Reyes de la Alhambra de Granada y la Macsura de la Mezquita de Córdoba. Estos inmuebles están formados tanto por materiales inorgánicos (ladrillo, piedra, pintura mural) como por materiales orgánicos (madera, cuero) los cuales pueden sufrir procesos de biodeterioro que ocasionan cambios en sus propiedades físicas, químicas y estéticas. El objetivo general es la formulación de una metodología para el estudio del biodeterioro de los materiales constitutivos y el establecimiento de una propuesta de intervención, desde el punto de vista biológico, mediante la selección de tratamientos biocidas eficaces y compatibles con dichos materiales. Para ello, se realiza la caracterización de los materiales originales de las obras en estudio con el objeto de determinar su susceptibilidad al biodeterioro y a los distintos tratamientos biocidas. Por otro lado, se realiza la determinación de especies biológicas que se encuentran deteriorando estos materiales, mediante estudios microbiológicos y botánicos. Además, se evalúa la efectividad de diferentes productos biocidas así como su compatibilidad con los distintos materiales originales de las obras en estudio y con otros tratamientos de conservación (consolidantes). Se han utilizado diferentes técnicas de análisis como: microscopía estereoscópica, óptica y electrónica de barrido con microanálisis elemental mediante energía dispersiva de rayos X (SEM-EDX); difracción de rayos X (DRX); espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y cromatografía de gases (CG); técnicas de cultivo y técnicas de biología molecular; espectroscopia UV-visible; y determinación de propiedades físicas y mecánicas: colorimetría, porosidad, velocidad de trasmisión de ultrasonidos y dureza superficial. Los diferentes productos biocidas a emplear se seleccionaron en función de los organismos detectados en los diferentes materiales que componían los inmuebles. Así, en el caso de materiales pétreos y cerámicos, se usaron los alguicidas/liquenicidas: sales de amonio cuaternario (Preventol Ri80, New Des 50, Biotin T y Biotin R). Mientras que para los materiales orgánicos y las pinturas, se emplearon fundamentalmente fungicidas: voriconazol, tiabendazol, nanopartículas de óxido de cobre, nanopartículas de óxido de zinc y nanopartículas de dióxido de titanio. Los parámetros que se han empleado en la evaluación de estos tratamientos han sido fundamentalmente dos: el estudio comparativo de la eficacia de los biocidas y el estudio de la interacción o compatibilidad del biocida con el material, en cada uno de los casos objeto de estudio. Para comprobar la eficacia de los biocidas en el caso de los geomateriales, se ha estudiado la vitalidad de microorganismos fotótrofos al microscopio óptico, la interfase de estructuras liquénicas con el sustrato mediante el SEM y la estimación de biomasa fotosintética por espectrofotometría ultravioleta-visible. Así mismo, en el caso de la madera, se ha recurrido a la observación del crecimiento fúngico en probetas tras la aplicación de biocidas. Por otra parte, se han realizado una serie de ensayos para analizar la interacción o interferencia que estos productos biocidas presentan con el principal material constitutivo de cada monumento. Para ello, se han elaborado réplicas o probetas de los distintos materiales en estudio y, tras la aplicación de los biocidas, se han observado estos materiales al SEM-EDX y se han efectuado microanálisis elementales mediante energía dispersiva de Rayos X, para poder detectar posibles cambios en la composición química, así como en la morfología a nivel microscópico. También en algunos casos, cuando ha sido posible, se han realizado ensayos para cuantificar las posibles variaciones sufridas en diferentes propiedades físicas de los materiales (colorimetría, porosidad abierta, dureza superficial, absorción humedad atmosférica, velocidad de ultrasonido, etc.). El Biotin R ha resultado ser el más adecuado para eliminar el biodeterioro en la piedra de los atauriques del Salón Rico de Medina Azahara, tanto por su eficacia como por su escasa interacción con el material constitutivo, sin embargo, en el caso de los materiales cerámicos de Santa Paula, ha resultado ser el Preventol Ri80. A su vez, se determina que el Biotin T es completamente inadecuado para eliminar biodeteriógenos de los atauriques, puesto que se detecta una alta disgregación del material cuando se aplica por inmersión. En general, todos estos productos biocidas aumentan, aunque levemente, la porosidad de los geomateriales analizados. Con respecto a las pinturas sobre cuero de la Sala de los Reyes de la Alhambra y las maderas y pinturas murales de la Macsura de la Mezquita de Córdoba, todos los biocidas ensayados han resultado ser eficaces reduciendo la proliferación de especies fúngicas. El tratamiento con nanopartículas de CuO, aunque resulta el más eficaz, produce un cambio de color muy significativo en todos los materiales sobre los que se ha ensayado, maderas y materiales pictóricos, oscureciéndolos, por lo que su utilización no está indicada en patrimonio histórico. Los pigmentos que se han visto más alterados tras la aplicación de los biocidas son el rojo y el azul. El tiabendazol es el fungicida que ocasiona menor cambio cromático en todos los casos. El estudio realizado mediante SEM-EDX, evidencia que no existen cambios químicos ni morfológicos significativos en la superficie de las muestras tras el tratamiento con los productos. La conjunción de todos estos estudios ha permitido determinar qué producto biocida es el más adecuado para, en cada caso, eliminar los agentes biológicos responsables del deterioro de los materiales constitutivos. Así mismo, se ha puesto de manifiesto que siempre es necesario efectuar estudios previos de caracterización de materiales, de determinación de especies biológicas y de evaluación de tratamientos, tanto de su efectividad como de su compatibilidad con los materiales que forman parte de los bienes culturales en estudio, ya que los efectos que estos tratamientos producen sobre ellos varían dependiendo de la naturaleza de los mismos.