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Biodeterioramento dei materiali di natura organica Soggetti all’attacco da parte di microrganismi ed organismi eterotrofi Beni Culturali di composizione.

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Presentazione sul tema: "Biodeterioramento dei materiali di natura organica Soggetti all’attacco da parte di microrganismi ed organismi eterotrofi Beni Culturali di composizione."— Transcript della presentazione:

1 Biodeterioramento dei materiali di natura organica Soggetti all’attacco da parte di microrganismi ed organismi eterotrofi Beni Culturali di composizione organica Dipinti su tela, tavola, carta Sculture lignee Materiali librari e documenti d’archivio Reperti archeologici Oggetti etnografici Collezioni naturalistiche

2 Fenomenologie delle alterazioni sul materiale organico LegnoCartaTessili Batteri eterotrofi e attinomiceti Macchie; variazioni delle caratteristiche meccaniche Variazioni delle caratteristiche meccaniche Macchie; perdita di resistenza alla tensione; rammollimento Funghi Macchie; variazioni delle caratteristiche meccaniche Macchie; perdita di colore; intenerimento; fessurazioni (carie bianca,bruna,soffice) Macchie; perdita di resistenza alla tensione; rammollimento Alghe e cianobatteri Sui legni bagnati patine di vario colore Insetti Abrasione superficiale; erosione; buchi; gallerie Gallerie; buchi; rosume; variazioni delle caratteristiche meccaniche Erosione; buchi; perdita di materiale

3 Attaccata solo la cellulosa e le emicellulose, non la lignina. Il legno appare bruno, presenza di residui di lignina scuri, asciugandosi forma screpolature a forma di cubetto I funghi responsabili della carie bruna sono basidiomiceti - specie più frequente e SERPULA LACRYMANS Carie bruna Nel legno si formano cavità. legno perde consistenza, diventa più morbido, mostra fratture cuboidali Carie soffice Attaccato solo uno strato della parete cellulare secondaria (S2) Alterazione è prodotta da diverse specie di funghi cellulosolitici: CHAETOMIUM, ALTERNARIA, STEMPHYLIUM

4 Danno I funghi della carie producono un danno strutturale nel legno con perdita delle caratteristiche di resistenza meccanica. Questo tipo di alterazione grave si verifica,solo se le condizioni ambientali sono molto favorevoli per la crescita dei funghi: Legno costantemente umido, A contatto con il suolo, Legno da scavo archeologico. Può interessare il legno utilizzato come materiale da costruzione (legno strutturale): travi, estradossi dei solai Il questi casi le travi possono ammalorarsi fino al cedimento strutturale (crollo) dell’elemento ligneo. le travi possono “ammalorarsi” fino al cedimento strutturale (crollo) dell’elemento ligneo.

5 Crescita di funghi su telaio Crescita di funghi sul retro di un dipinto su tela

6 Sviluppo di due colonie fungine – funghi con micelio scuro (dematiaceae)

7 Alterazioni cromatiche prodotte da funghi su carta. Specie più dannose dal punto di vista strutturale sono: Chaetomium sp., trichorema virides, Stachybotrys atra

8 Rapporti tra legno ed insetti perché il legno e utilizzato come substrato per la costruzione di nidi per proteggere le uova e successivamente i neonati; perché il legno viene utilizzato come substrato nutritivo (di crescita); utilizzano le molecole che compongono il legno come nutrimento Gli insetti possono attaccare il legno per due motivi Gli insetti che utilizzano il legno come sostanza nutritiva definiti insetti xilofagi rappresentano il gruppo di insetti responsabili dei danni maggiori per questo tipo di materiale. Gli insetti sono i principali biodeteriogeni del legno in particolare del legno stagionato ed asciutto

9 Legno in opera Gli insetti più diffusi e dannosi per il legno in opera appartengono agli ordini dei COLEOTTERI, Anobidi Cerambicidi Curculionidi Lictidi ISOTTERI (termiti)

10 La formazione dei fori di farfallamento distrugge nel punto in cui si forma lo strato preparatorio e la pellicola pittorica. Il danno per il dipinto non è estetico ma strutturale Se l’attacco prosegue porta ad un’erosione totale del legno ( con conseguenze strutturali anche sul legno stesso) e si può verificare il collasso o il distacco di aree dello strato pittorico con danni gravi ed irreversibili. Insetti Xilofagi

11 Anobidi

12 Nelle parti posteriori collocate a ridosso della muratura si nota la gravità dell’attacco. Le numerose gallerie prodotte da anobidi hanno determinato un consistente danno strutturale Trittico Cristoforo Sacco - Dipinto su tavola - Napoli museo di Capodimonte Degrado da anobidi – gallerie sotto lo strato pittorico evidenziate dalla perdita dello strato stesso

13 Gallerie prodotte da cerambicidi Hylotrupes bajulus CERAMBICIDI

14 Lepisma saccarina (Tisanuri – famiglia dei Lepismatidi) Producono erosioni superficiali a contorno irregolare L’attività di erosione può essere abbastanza profonda da determinare la perforazione dei materiali

15 ISOTTERI Kalotermes flavicollis Reticulitermes lucifugus ISOTTERI Kalotermes flavicollis Reticulitermes lucifugus

16 Scopo delle indagini biologiche applicate al campo della conservazione dei beni culturali Determinazione dell’origine biologica delle alterazioni Identificazione delle specie biodteriogene Valutazione dello stato di vitalità Valutazione della tipologia e dell’entità del danno monitorare i livelli di contaminazione biologica degli ambienti in cui sono conservati i beni culturali (aerobiologia e monitoraggio entomatico) Determinazione dell’origine biologica delle alterazioni Identificazione delle specie biodteriogene Valutazione dello stato di vitalità Valutazione della tipologia e dell’entità del danno monitorare i livelli di contaminazione biologica degli ambienti in cui sono conservati i beni culturali (aerobiologia e monitoraggio entomatico) Studio e definizione dei metodi per il controllo del biodeterioramento: Efficacia Interazione con il substrato Valutazione della resistenza al biodeterioramento di prodottti utilizzati nel restauro (protettivi, consolidanti, supportanti, adesivi ecc) Sistemi ad azione Biocida Riconoscimento e valutazione dello stato di conservazione dei materiali costitutivi le opere d’arte di origine biologica A A B B C C D D

17 Osservazione in situ delle alterazioni Osservazione dei prelievi al microscopio ottico Preparati a fresco Sezioni sottili Analisi di laboratorio Prelievo di campioni caratteristici dell’alterazione Analisi colturali qualitative e quantitative Analisi biochimiche Tecniche di Biologia molecolare Osservazione al microscopio elettronico A A

18 Lo studio si basa su indagini di laboratorio mediante strumentazioni ottiche: stereomicroscopio microscopio ottico video microscopio digitale microscopio elettronico a scansione (SEM)

19 Piramide Caio Cestio – sezioni lucide che evidenzino la penetrazione dei microrganismi nella pietra

20 Frammenti di materiale lapideo sommerso In evidenza al SEM i calchi dei microrganismi filamentosi endolitici

21 Dipinti Murali Tombe dalla via Latina - Sepolcro dei pancrazi Caratterizzazione delle alterazioni biologiche Studio dei rapporti tra condizioni microclimatiche, gestione del sito e fenomeni di degrado biologico Alterazione rosa-violacea su cornice Stachibotris sp.

22 Manufatti lignei Caratterizzazione del supporto e problemi di degrado biologico I volti della Madonna e del Bambino, uniche parti originali, risalgono al VI sec. e sono dipinte a encausto su tela di lino. L’Icona Imago Antiqua di S. Maria Nova, proveniente dalla Sacrestia della Chiesa di S. Francesca Romana al Foro, Roma.

23 Alterazioni di origine biologica Le indagini microbiologiche hanno evidenziato la crescita di microfunghi deuteromiceti (predominante il genere Scopulariopsis) correlata alla presenza di sostanze organiche sull’opera (leganti e adesivi) e favorita da condizioni di elevata umidità nell’ambiente di esposizione Il dipinto al momento dell’apertura della teca di esposizione a diretto contatto con il muro alterazioni biologiche sulla pellicola pittorica presenza di microfunghi nella struttura xilematica. Sezione sottile al microscopio in luce polarizzata superficie lignea ricoperta dal micelio fungino colonia su terreno colturale conidioforo colorato con blu di anilina

24 Torre di Pisa – alterazioni cromatiche rosso violacee

25 Una volta isolati e classificati è spesso utile mantenere in coltura i microrganismi per utilizzarli in prove sperimentali che ci permettono di valutare in condizioni controllate: 1)la capacità degradativa delle diverse specie nei confronti dei materiali 2)la resistenza al biodeterioramento di prodotti utilizzati nel restauro 3)l’efficacia dei composti ad azione biocida (livelli dose /effetto)


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