Estudio de alteraciones y factores de deterioro en las fuentes del Jardín Inglés del Real Alcázar de Sevilla

TRABAJO FIN DE GRADO GRADO EN CONSERVACIÓN RESTAURACIÓN DE BIENES CULTURALES – UNIVERSIDAD DE SEVILLA CURSO 2018/2019 AUTORA: María Isabel Calvo Bayo 1 TRABAJO FIN DE GRADO GRADO EN CONSERVACIÓN RESTAURACIÓN DE BIENES CULTURALESUNIVERSIDAD DE SEVILLA CURSO 2018/2019 TÍTULO: Estudio de alteraciones y factores de deterioro en las fuentes del Jardín Inglés del Real Alcázar de Sevilla. TUTOR: D. Julio Romero Noguera Vº.Bº.DEL TUTOR: 3 Agradecimientos. Me gustaría dejar constancia de mi más profundo agradecimiento a todas aquellas personas que han hecho posible la realización de este trabajo de fin de grado. A mi tutor y profesor D. Julio Romero Noguera, por guiarme y ayudarme con sus aportaciones y correcciones en este trabajo que he disfrutado tanto. Al D. Fernando Bolívar Galiano, por dedicar parte de su tiempo en ayudarme con la caracterización de algas. A Dª. Rosalía Martín Franquelo, por su interés y por la documentación facilitada. A mi familia, por la profunda paciencia que han tenido conmigo durante estos meses. Tenéis el cielo ganado por ello. A mis amigos y compañeros de clase, no diré nombre pues no quiero hacer de esto una guía telefónica, ellos ya saben quiénes son. Por el apoyo incondicional que he sentido de ellos durante todo este tiempo, sus ánimos y las largas horas que hemos vivido juntos en la biblioteca. Con vosotros cualquier situación siempre se ha hecho mucho más llevadera. Ha sido precioso compartir con vosotros no este momento, sino este camino que hemos construido juntos. Por último y por ello no menos importante, a mis compañeros de trabajo, sin su comprensión y ayuda realizando horarios por mí para poder disponer de más tiempo para este proyecto, ésto no hubiese sido posible. A todos, gracias de corazón. 4 ÍNDICE. 1. INTRODUCCIÓN………………………………………………………………..Pág.5 1.1. Objetivos del estudio……………………………………………………...Pág.5 1.2. El Real Alcázar de Sevilla………………………………………………...Pág.7 1.3. Alteraciones en el material pétreo…………………………………...........Pág.22 2. LOCALIZACIÓN DE LAS ALTERACIONES EN EL MATERIAL PÉTREO EN EL ALCÁZAR DE SEVILLA…………………………………………………..Pág.44 2.1. Modificaciones a nivel superficial………………………………………..Pág.44 2.2. Eliminación de materia………..………………………………………….Pág.56 2.3. Deformaciones……………………………………………………………Pág.62 2.4. Separación de material……………………………………………………Pág.63 2.5. Mapa de alteraciones……………………………………………………...Pág.67 3. INTEGRACIÓN PROFESIONAL……………………………………………..Pág.72 3.1. Estudio biológico…………………………………………………………Pág.72 3.2. Propuesta de ampliación de estudios analíticos…………………………..Pág.79 4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES…………………………...........Pág.84 5. BIBLIOGRAFÍA Y DOCUMENTACIÓN ELECTRÓNICA………………...Pág.88 5.1. Documentación bibliográfica……………………………………………..Pág.88 5.2. Documentación electrónica……………………………………………….Pág.91 5 1. INTRODUCCIÓN. 1.1. Objetivos del estudio. La finalidad de este trabajo consiste en realizar un estudio sobre las alteraciones presentes en las fuentes de piedra ubicadas en el Jardín Inglés, localizado en Real Alcázar de Sevilla, con el objetivo de identificar las diferentes patologías que presentan, las cuales ofrecerán las bases para definir los mecanismos de deterioro que determinan el estado de conservación en el que se encuentran. El estudio de las alteraciones en esta tipología de Bien Cultural irá contrastado y documentado bajo una bibliografía, que proporcionará una guía para su clasificación en función de los indicadores que presenta. La comparación entre las distintas alteraciones presentes en las obras artísticas, en base a la documentación utilizada, aportará una línea de identificación y definición de las mismas. La investigación de los indicadores patológicos presentes en las obras artísticas ofrece la información sobre el mecanismo que las provoca, siendo un factor esencial de conocimiento para la profesión del conservador-restaurador encargado de dictaminar una serie de actuaciones adecuadas, como son la metodología, tratamientos y materiales que funcionen en consonancia a las necesidades que requiera la obra, asegurando de este modo su conservación para las futuras generaciones. Para ello, es esencial comprender que cada obra histórico-artística contiene una serie de características intrínsecas y extrínsecas concretas que la hace única y especial, por tanto, los factores de deterioro actúan de diferente forma en cada obra que se ubica en este lugar, incluso aun encontrándose en la misma zona. Sin embargo, cabe destacar que las alteraciones, así como las explicaciones aportadas sobre los factores que las provocan se tratan de meras hipótesis contrastadas con una documentación, ya que no se han realizado estudios analíticos que verifiquen su naturaleza. Por ello, este trabajo ofrecerá a modo de preámbulo, una documentación sobre los indicadores de alteración que pueden aparecer en el material pétreo, así como los distintos mecanismos de alteración que los generan. Para ello, se aplicarán conocimientos artísticos, técnicos y científicos propios de esta tipología de bienes culturales, poniendo en práctica las capacidades y competencias adquiridas en la titulación. 6 Los objetivos específicos que se pretenden conseguir con este trabajo son los siguientes: • Adquirir competencias en documentación y diagnóstico de los mecanismos y factores de deterioro en las obras pétreas ubicadas en el Real Alcázar de Sevilla, así como en la aplicación y utilización de documentación gráfica, fotográfica y científica. • Capacidad de reconocimiento de las patologías que pueda afectar a un Bien Cultural de tipo pétreo, así como los diferentes factores responsables de su aparición. • Capacidad de decisión sobre el control y reducción de los factores que inciden de manera nociva en estos bienes culturales, así como establecer medidas correctas de conservación preventiva en las piezas. • Adquirir experiencia y competencias en la realización de un estudio analítico mediante microscopía sobre el biodeterioro que se desarrolla en las fuentes ubicadas en el Jardín Inglés. • Capacidad de utilización de lenguaje y vocabulario técnico propio de la profesión del conservador y restaurador de bienes culturales. • Adquirir competencias en la utilización de fuentes bibliográficas y documentales. • Creación de un trabajo que proporcione una documentación profundizada y específica en el deterioro del material pétreo con fines didácticos. 7 1.2. El Real Alcázar de Sevilla. 1.2.1. Datos de la institución. El Real Alcázar de Sevilla es una institución denominada como Patrimonio Histórico de la Humanidad por la UNESCO en 1987, tratándose de un monumento histórico que se fundó a finales del siglo XI y que se ubica en el Patio de Banderas, s/n, 41004 Sevilla. Su fundación data de finales del siglo XI. Su entidad administradora pertenece a un patronato que preside el alcalde de Sevilla D. Juan Espadas Cejas. El propósito principal de esta institución es la conservación y el turismo. La conservación de las colecciones es una de las actividades principales de la institución, con motivo del disfrute colectivo de los ciudadanos y el turismo. El Alcázar se trata de un recinto fortificado que en el siglo XI se convirtió en residencia real. Por tanto, este monumento contiene una amplia diversidad de movimientos artísticos, comenzando por un estilo mudéjar con aportaciones y matices renacentistas hasta remates barrocos propios del siglo XVIII, junto con las últimas reformas realizadas en el siglo XX en los jardines, caracterizadas por un estilo neoromanticista. El Real Alcázar de Sevilla pretende conservar todas aquellas manifestaciones aportadas a lo largo de la historia, las cuales representan un fiel testigo de la evolución de Sevilla, marcada por una gran diversidad cultural. En cuanto a los problemas existentes de conservación en la institución, son detectables en varias zonas del lugar y muchos de ellos alcanzan un grado avanzado de deterioro, reconocible a simple vista. La prioridad de la institución es la obtención de recursos económicos que faciliten la realización de un plan que radique de manera efectiva en los distintos mecanismos de deterioro, responsables de la problemática existente en su conservación y que coetáneamente, funcione en consonancia con las necesidades que requiere cada una de las obras que alberga en su interior. 8 1.2.2. El edificio y su entorno. Figura 1. Localización del Real Alcázar de Sevilla, (Google Maps, 2019). El Real Alcázar de Sevilla se trata de un palacio fortificado compuesto por zonas construidas en diferentes etapas históricas, creando en su interior un paraje natural dentro de las murallas, caracterizado por contener una rica escena acuífera, compuesta por las numerosas fuentes que ornamentan sus jardines junto con una amplia diversidad de especies vegetales que alberga en su interior. El perímetro de este lugar está delimitado por la línea envolvente que recoge la muralla de la Plaza del Triunfo, la calle Joaquín Romero Murube, de la plaza de la Alianza y de la calle Rodrigo Caro, las traseras por la calle Vida, tratándose del barrio de Santa Cruz y que continúa por el muro del cerramiento del Alcázar en los Jardines de Murillo. En esta delimitación continua por las traseras de las parcelas en la calle San Fernando, donde se ubica la Real Fábrica de Tabacos de Sevilla y por la trasera de la Plaza de Puerta Jerez, el Palacio de Yanduri, que pasa por delante de las parcelas localizadas en la calle Dean Miranda, hasta el inicio de la Plaza del Triunfo. (Borrego, “et al”, 2015:29-30). Su localización forma parte del centro histórico de Sevilla, (Fig.1) tratándose de una zona protegida y denominada como Bien de Interés Cultural, con índices de contaminación normalesbajos tras un plan de conservación preventiva del casco histórico de Sevilla que se realizó en 2006 donde se eliminó el tránsito de vehículos tras tenerse en consideración los distintos daños encontrados por esta fuente de contaminación (Gavira, 2010). Este plan se efectuó concretamente en las avenidas de San Fernando y de la Constitución, que rodean la Catedral de Sevilla, 9 acercándose a la zona del Real Alcázar, suponiendo un factor beneficioso para la conservación de este conjunto histórico respecto a la exposición de este foco emisor de contaminación en casi todo su perímetro, exceptuándose en la zona suroeste de la misma donde se encuentra la avenida de carretera Menéndez Pelayo. Pese a la exposición a agentes contaminantes a los que se ve expuesto este Bien a causa de los gases emisores procedentes del tránsito de vehículos, uno de los motivos que dan fama al Real Alcázar de Sevilla son sus jardines, enriquecidos por plantas exóticas, presentando un conjunto de 170 especies en 60.000 m2 de superficie, absorbiendo una cantidad de 216.618,19 Kg de CO2 al año (Nomadgarden, 2018). Esta cifra equivale a lo producido por un coche de tipo medio dando 350 vueltas alrededor de la Tierra (Rodríguez, “et al”., 2014:190), creándose de esta manera un ambiente favorecedor al desarrollo de organismos bióticos que habitan en esta zona, así como un ambiente atmosférico saludable, tanto para las especies que contiene en su interior como para las obras artísticas. 1.2.3. El Real Alcázar de Sevilla. Historia y transformaciones: La página oficial del Real Alcázar de Sevilla ofrece la siguiente documentación sobre la historia del edificio que aparece a continuación. La institución ocupa una superficie un total de 2550 m2. Su construcción tuvo inicio en la antigua Híspalis Romana en el siglo I. Aunque se desconoce exactamente su función, los primeros cambios de los que se obtiene documentación se experimentaron durante la Alta Edad Media. A comienzos del año 914, el califa Abderrahmán III an-Násir construyó una alcazaba con una muralla cuadrangular que protegía el interior del recinto, construida por sillares adheridos a la antigua muralla romana. Un siglo más tarde, la alcazaba se amplió siendo posteriormente reemplazada por el palacio gótico. En la segunda mitad del siglo XI el rey Al-Mutamid amplió la fortaleza construyendo algunos edificios palaciegos. Los almohades en el siglo XII reformaron por completo este espacio, surgiendo de este modo La Casa de la Contratación (Serrera, 2008:137). Las murallas del Alcázar pasaron a ser parte de nuevas y reformadas fortificaciones para la defensa de la ciudad, que culminaron a comienzos del siglo XIII con la construcción de la torre del Oro. En el siglo XIII con la conquista de los Reyes Católicos se proclamó al Real Alcázar “sede de la Corona y ámbito del poder municipal de Sevilla”. Durante esta época, con Alfonso X se construyó el palacio gótico, los demás edificios del Alcázar de carácter almohade fueron reformados al gusto de la época. 16 Figura 4. Fuentes que se ubican en el Jardín Inglés. (a). Fuente sin funcionamiento original de la zona. (b). Fuente donde se aprecia la interacción con animales. (c). Fuente trasladada del Jardín de las Doncellas. a b c 17 1.2.5. Factores ambientales en el Alcázar de Sevilla. 1.2.5.1. El suelo. Es necesario comprender el suelo donde se asienta la institución del Real Alcázar de Sevilla, ya que éste puede afectar y condicionar al comportamiento de la misma, donde el terreno actúa como un material de construcción más. El suelo predominante de la ciudad de Sevilla está compuesto por agregados arcillosos de distinta composición, margas y zahorras procedentes de las antiguas crecidas del río Guadalquivir. Estas arcillas en algunas ocasiones tienen un carácter expansivo que ocasiona problemas en el asentamiento de edificaciones, por los ciclos de expansión y contracción. • Nivel freático y corrientes subterráneas. Según el mapa geotécnico ofrecido por diversas fuentes, el nivel freático donde se ubica el Real Alcázar oscila entre unos 3 y 4 metros de profundidad (Fig.5), que combinado con las corrientes de aguas subterráneas contribuyen a la aparición de humedades, que ascienden por capilaridad por los muros y elementos que conforman la institución. Este valor viene influido principalmente por la cota del río, que coinciden con los antiguos cauces del río (Huete “et al”, 2012:5-12). Figura 5. Mapa geotécnico del nivel freático en Sevilla. El Real Alcázar está representado de color naranja. (Adaptado del mapa geotécnico básico de la ciudad de Sevilla, por Huete, R. 2005:15). 18 • Altitud. Según la información ofrecida por la Agencia Estatal de Meteorología, la altitud donde se encuentra el monumento de los Reales Alcázares se sitúa entre 11 y 13 metros sobre el nivel del mar, tratándose de un valor bastante alto, teniendo en cuenta que la altitud media de la ciudad de Sevilla se encuentra a 7 metros de altura. 1.2.5.2. Contexto climatológico. Teniendo en cuenta que las fuentes se ubican a la intemperie, con motivo de obtener un acercamiento de las causas de su deterioro, es interesante conocer las principales características climatológicas del lugar donde se encuentran. Para ello, se ha obtenido información de los datos de los distintos parámetros climáticos en la página web de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET), concretamente de la estación meteorológica de Tablada, (Sevilla), siendo la más cercana a la institución. MESES T Tm TM P HR DR DT DD I UV Enero 10.3 5.7 14.9 66 71 6 1 5 169 2 Febrero 11.9 6.8 17 50 67 6 0 7 171 3 Marzo 14.3 9 19.6 36 59 4 2 9 214 5 Abril 16.9 10.9 22.9 54 57 6 1 11 228 7 Mayo 19.9 13.7 26.1 34 53 4 2 14 286 8 Junio 24.3 17.1 31.5 10 48 2 1 17 314 9 Julio 27.8 19.4 36.2 2 44 0 0 18 375 9 Agosto 27.6 19.6 35.7 5 48 0 0 17 341 9 Septiembre 24.7 17.6 31.8 18 54 3 1 15 246 7 Octubre 19.5 13.7 25.4 69 62 6 2 8 197 5 Noviembre 14.6 9.9 19.3 99 70 6 1 7 178 3 Diciembre 11 6.6 15.4 82 74 8 1 6 147 2 AÑO 18.6 5.2 24.6 530 59 51 12 134 2.866 5.75 En la siguiente tabla aparece: T: temperatura media mensual y anual (ºC). Tm: Temperatura media mensual y anual de las mínimas diarias. (ºC). TM: Temperatura media mensual y anual de las temperaturas máximas diarias. (ºC). P: Precipitación media y anual en mm. 19 HR: Humedad relativa media mensual y anual (%). DR: Media mensual y anual de días de precipitación superior o igual a un mm. DT: Media mensual y anual de los días de tormenta. DD: Media de número de días despejados. I: Media del número de horas de sol. UV: Promedio del índice de radiación ultravioleta mensual y anual. Los índices de radiación ultravioleta se establecen según la AEMET en <2 como baja, moderada de 3 a 5, alta de 6 a 7, muy alta de 8 a 10 y extremadamente alta a partir de 11. Según los datos aportados por la Agencia Estatal de Meteorología, el rango medio al que se expone el municipio de Sevilla es moderado, alcanzando índices peligrosos durante los meses de verano. Los datos de la tabla aportan una información aproximada sobre la climatología del territorio sevillano, el cual presenta características mediterráneas con influencias oceánicas, debido a su proximidad con el océano Atlántico. Presenta un clima templado-cálido, por su localización geográfica, latitud y entorno, con moderadas oscilaciones de temperatura y con veranos largos, muy calurosos y secos, sin apenas precipitaciones. Los inviernos se caracterizan por ser suaves y húmedos. La baja altitud que presenta, así como su influencia y cercanía al océano, otorga un cierto carácter de clima continental. En verano se alcanzan temperaturas que superan los 40 ºC, concretamente durante los meses de julio y agosto, con numerosos días despejados que provocan insolación y sequedad en los monumentos localizados al exterior. Estos datos contrastan demasiado con las temperaturas que alcanzan en invierno, donde presenta altos porcentajes de humedad relativa y temperaturas bajas muy suaves. Estos cambios drásticos de una estación a otra, aunque se experimenten gradualmente, suponen un factor de deterioro para las obras pétreas que se ubican al exterior, sobre todo en primavera donde se experimentan cambios más drásticos diariamente. Las precipitaciones se reparten irregularmente durante todo el año, concentrándose en los meses de octubre y abril, sin superar los 600 mm (L/m2). Respecto la humedad relativa anual, la media no supera el 40%, comprendiendo los meses de noviembre y marzo los más húmedos de todo el año. En cuanto a los vientos predominantes en Sevilla, la velocidad generalmente es de 4.5-5 km/h. La potencia media anual es de 100-150 km/h. La velocidad media estacional: Primavera y verano: 4,5 – 5 km/h mientras que en Invierno y otoño: 5.5 – 6 km/h. Tratándose de un factor que favorece la erosión de los materiales pétreos. 20 La dirección es de suroeste (SO) provenientes del océano Atlántico y del noreste en invierno (NE) (Rivas, 2015; Weatherspark, 2018). Respecto a la contaminación existente en el ambiente, con motivo de controlar la calidad del aire en el territorio sevillano, existen una serie de registros que aporta la Consejería de Medio Ambiente de la Junta de Andalucía. Estos registros ofrecen información cualitativa y cuantitativa mensual, sobre la concentración de los distintos contaminantes existentes en la atmósfera. La información ha sido recogida de la estación de control que se ubica en la Calle Pajaritos número 14, 41004, Sevilla, tratándose de la más cercana a la institución de los Reales Alcázares. Para evitar altos niveles de contaminación, se implantan límites muy bajos para realizar una optimización que asegure una buena calidad del aire. Esta estación tiene la peculiaridad de que se ubica en una zona con un tránsito mayor de vehículos, a unos 550 metros de distancia donde se encuentra la institución, por lo que la valoración que se puede obtener es aproximada. Figura 6. Tabla de contaminantes en la provincia de Sevilla. (Informes mensuales de la calidad del aire, Junta de Andalucía, 2018.) Según la información que ofrece la Consejería de Medio Ambiente, los contaminantes más frecuentes que se pueden encontrar en el casco histórico son partículas de SO2, CO, NOx y O3, cuyo foco principal reside del tránsito de vehículos (Fig.6). La información recogida a nivel cualitativo sobre la calidad del aire en el centro de Sevilla durante los meses del año 2018, la concentración de contaminantes tales como SO2, CO y NOx está valorada como “buena”, mientras que la concentración de O3 está considerada entre “mala” y 21 “admisible”, cuya valoración global suele ser “aceptable” para la salud de la vida humana, exceptuando algunos meses donde existe un desequilibro de este último contaminante. Los meses donde presenta una peor evolución de los contaminantes es en marzo, abril, mayo, junio y julio, coincidiendo con la época más turística y calurosa del año en el centro de Sevilla. Respecto a los valores cuantitativos que ofrece los informes de las partículas sólidas (PM10 y PM2,5), éstas son recogidas en filtros y posteriormente analizadas en el Laboratorio de Referencia de la Calidad del Aire (LARCA). Generalmente, estos contaminantes suponen un grave problema en la mayoría de las zonas del territorio sevillano, cuyos valores se acercan a los límites establecidos (50 µg/m3), alcanzando durante el año 2018 un máximo de 40 µg/m3 y un mínimo de 0,4 µg/m3. No obstante, la evolución respecto los últimos años indica que los niveles de concentración van descendiendo de manera favorable. Por tanto, se obtiene la información de que la concentración de contaminantes en el ambiente de Sevilla, concretamente en el centro histórico, se adapta a los parámetros establecidos por la Consejería de Medioambiente, ya que en ocasiones no alcanzan siquiera la mitad del valor determinado, lo cual supone un punto a favor para la conservación de obras artísticas frente a los agentes atmosféricos, sin olvidar la excepción existente de partículas sólidas PM2.5 y PM10 junto con el ozono, el cual tiene como valor límite 180 µg/m3 y alcanza una concentración máxima durante el año 2018 de 140 µg/m3 y mínima de 0,2 µg/m3. También se debe de tener en consideración que la información aportada, trata sobre los contaminantes más relevantes, por ello no se debe de dejar pasar por alto otros contaminantes tales como el amoniaco, procedente de materiales de construcción, siliconas y de limpiezas inadecuadas, que causa deterioro debido a su alcalinidad. Sin embargo, las fuentes se ubican en los jardines donde existe una alta vegetación, la cual absorbe grandes cantidades de CO2 al año, tratándose de un factor favorecedor para el mantenimiento de las colecciones. Además, la presencia de bioindicadores tales como líquenes que se ubican en las fuentes, indican que no existe demasiada contaminación en la zona ya que son sensibles a la contaminación ambiental (Mares, 2017:8). No obstante, los valores de contaminación están establecidos para la salud pública. En el caso de bienes culturales requieren dosis más reducidas para asegurar su conservación y aunque las concentraciones de los contaminantes en el aire estén valoradas como “aceptables”, su presencia en la ambiente crea efectos acumulativos, cuyos resultados se observan a largo plazo en las fuentes, traduciéndose en numerosas costras presentes en las superficies de los materiales pétreos calcáreos, así como en las boquillas de plomo que forman parte de muchas fuentes, las cuales se encuentran en un estado pulverulento blanquecino, provocado por la presencia de este factor. Por 22 ello, no hay que olvidar su presencia e impacto en los monumentos pétreos ubicados a la intemperie, los cuales requisan un constante mantenimiento y control. Respecto a las condiciones ambientales del microclima donde se localizan las fuentes del Jardín Inglés, las cuales soportan altos porcentajes de humedad (60-70 %) proporcionando a la zona un frescor y clima agradable, donde los visitantes eligen este lugar para practicar actividades artísticas como es la pintura, por el juego de luces y sombras pintorescas que ofrece la gran cantidad de árboles que se ubican en este espacio. La temperatura del agua tras varias mediciones tomadas oscila entre 20-21ºC realizadas con un termómetro digital THER-D30-001. El pH del agua oscila entre un valor de 8-9, siendo ligeramente alcalino, medición tomada con tiras reactivas de pH de papel marca TOOGOO 3. 1.3. Alteraciones en el material pétreo. La piedra es un material bastante común y abundante como soporte de numerosas obras que constituyen el patrimonio histórico cultural andaluz, tratándose de un elemento que predomina en obras de tipo arquitectónico y escultórico a lo largo de la historia. Tras su extracción en la cantera se ve sometida a un proceso de adaptación a las nuevas condiciones ambientales, que interceden en la composición mineralógica y estructural que contiene, llegándose a erosionar y fracturar de tal modo que, en ocasiones, alcanzan un grado degradación tan avanzado que conlleva a la pérdida de su fortaleza y un posible derrumbamiento estructural. La degradación que sufre la piedra debido a la exposición a factores externos se conoce como meteorización. Su resultado es la consecuencia de distintos procesos y mecanismos químicos, físicos, biológicos, dependientes, a su vez, de múltiples factores, extrínsecos o intrínsecos, que provocan una serie de cambios químicos junto con una pérdida de cohesión de los compuestos que conforman la piedra, produciendo su disgregación. Es un proceso natural, sinónimo de alteración atmosférica (Esbert “et al” 1997:39; Martín, 1990:119). En la actualidad, el material pétreo ha adquirido una mayor susceptibilidad a los factores externos, debido a la presencia de contaminantes en la atmósfera que aceleran su deterioro, originadas principalmente por el factor antropogénico. No obstante, las causas que alteran el equilibrio de la piedra ornamental son muchas de distinta naturaleza y origen, responsables de su deterioro y se manifiestan de diferentes formas mostrando la complejidad de su reconocimiento, estudio y su análisis. El conservador, por tanto, debe 23 investigar, reunir y confrontar todos los elementos de apreciación posibles en torno a los siglos y los síntomas de los daños, para así poder razonar y comprender sus causas (Cabrera 2:1979). 1.3.1. Los mecanismos y factores de alteración en la piedra. Los agentes que contribuyen a una aceleración del deterioro en el material pétreo son el agua, contaminantes, sales solubles, organismos vivos, temperatura y viento. 1.3.1.1. El agua. El agua en sus distintos estados de agregación, líquido, gaseoso o sólido en forma de hielo es el factor más importante de alteración de este material. Es un agente polivalente por los cambios que puede experimentar, actúa como vehículo para otras sustancias que, en contacto con este medio, reaccionan químicamente interaccionando con este material y potenciando de esta forma su deterioro. De este modo, también es un agente que facilita la aparición de agentes bióticos que elevan significativamente su degradación. Para aquellas obras artísticas pétreas que se localizan a la intemperie, su humedad procede principalmente de la atmósfera a causa de fenómenos de condensación o por absorción como es en el caso del agua procedente de la lluvia o por capilaridad, en el caso del suelo. La cantidad de agua que contiene el material pétreo en su interior está estrechamente relacionada con sus características intrínsecas, como su capacidad de absorción y de desecación. El agua en el seno de las piedras se distribuye en distintos niveles, existiendo zonas más húmedas y otras menos húmedas relacionadas con la tortuosidad 1 del sistema poroso. Su acción se manifiesta en reacciones químicas con el sustrato pétreo: disolución, hidrólisis, hidratación, oxidación-reducción, entre otros. La reacción de disolución afecta principalmente a aquellas de naturaleza calcárea como son las calizas, dolomías y mármoles. La calcita es disuelta por el agua en presencia del dióxido de carbono, el cual se encarga de acidificar el agua en forma de ácido carbónico provocando iones bicarbonato y de calcio, que pasan a disolución acuosa. CO2 + H2O HCO3- + H+ Reacción 1. Acidificación del agua en presencia de CO2. 1 La tortuosidad la definió Sheidegger como la relación entre la longitud de la trayectoria real seguida por una partícula y la línea que une los puntos de inicio y final de dicha trayectoria suponiendo un medio homogéneo. (Custodio, Llamas y Sahuquillo, 2003:15). 24 CO3H2 + CO3Ca → Ca(CO3)2 Reacción 2. Formación de bicarbonato de calcio soluble en agua. El bicarbonato de cal es una sustancia muy soluble en agua, ya sea la aportada por la propia fuente o la lluvia. Provoca la pérdida del material pétreo y su empobrecimiento. Sin embargo, la reacción que se produce de disolución es reversible, cuando ésta llega a la superficie y se evapora, se transforma de nuevo en caliza. Este efecto es ambivalente; beneficioso por fortalecer la superficie, pero perjudicial cuando a partir de un determinado grosor se forma una costra conocida como calcín, que se ennegrece si está expuesta a humos y que retiene humedad en el interior de la piedra favoreciendo su degradación (Carbonell de Masy, 1993:71; Esbert “et al.” 1997:43). No obstante, esta reacción paralelamente se ve condicionada por la temperatura; al aumentar ésta disminuye la capacidad de disolución del dióxido de carbono en agua. La humedad ambiental contribuye también a las reacciones de descomposición mineral. En el caso de la contaminación, tiende a acidificar las aguas pluviales aumentando el efecto agresivo y de deterioro. Para las rocas granítica y mármoles, las reacciones de hidrólisis afectan a los componentes silíceos, provocando de esta forma la formación de minerales de arcilla. En el caso de la hidratación, consiste en la incorporación de moléculas de H2O por parte de un mineral, como ocurre con el sulfato cálcico cuando se transforma en yeso. En las reacciones redox, el agua es un componente fundamental. Actúa como un electrolito que afecta a la corrosión de los metales, afectando sobre todo a los componentes férricos presentes en materiales rocosos. Estos efectos combinados con la acción física del agua en sus cambios de ciclos humedad/sequedad, hielo/deshielo combinado con sales solubles en sus ciclos de cristalización e hidratación, aumenta considerablemente su efecto dañino en el material pétreo. La acción del hielo crea un deterioro físico para la piedra. La transformación parcial o total del agua contenida en el interior de los poros y en las fisuras de la piedra supone un incremento del su volumen –aumentando hasta aproximadamente un 9%– (generando de este modo tensiones internas en las paredes, traduciéndose en nuevas fisuras, exfoliación y crioclastia, siendo este último, sinónimo de gelifracción. 2 2 La gelifracción es la fragmentación que sufren las rocas a causa de las tensiones producidas por el proceso físico de hielo y deshielo del agua contenida en el interior del material pétreo. (Bolívar, 1994:24; Sainz, 1999:58; Garrido, 2014:12). 25 La vulnerabilidad que presenta un material pétreo a la acción física del agua depende principalmente de su porosidad, de su distribución porosa y de su tortuosidad. En el caso de la gelifracción, cuando el poro se encuentra lleno de agua, el cual se enfría hasta el punto de congelarse, se producen una serie de depósitos laminares de hielo desde la superficie hasta el seno de la piedra. Las moléculas de H2O quedan inmovilizadas por su congelación y por debajo de ella el movimiento molecular disminuye, creándose de esta manera una diferencia de presión – combinado también con la heterogeneidad térmica– entre el resto del agua que transcurre por el interior de la roca y la zona congelada. Para reestablecer el equilibrio, las partículas de hielo emigran hacia el interior del capilar –ya que, en este caso, el agua en estado líquido contiene un mayor porcentaje de tensión superficial— y la partícula de hielo junto con el líquido de agua envolvente que le rodea, crea un aumento de la porosidad interior del material que altera a las características originales del material, debilitándolo. (Esbert,“et al”, 1997:43-45; Tatis y Barbosa, 2013:253). 1.3.1.2. Sales minerales. La alteración provocada por sales minerales solubles en el agua es la causa más frecuente de deterioro en los materiales pétreos. Éstas se disuelven y transcurren por el interior del material. Cuando el agua donde están disueltas se evapora, cristalizan y se acumulan en la superficie formando un velo blanquecino sobre el sustrato. Dependiendo del tipo de sal, afectan en mayor o menor medida al material pétreo, efecto que está vinculado con las condiciones de humedad, temperatura y la zona donde cristaliza (Carbonell de Masy 1997:75). La procedencia de estas sales puede ser de distintos orígenes. Algunas están determinadas por las características intrínsecas del material, otras provienen de los materiales de restauración, del aire contaminado, del suelo o de los ácidos orgánicos, como los húmicos. La localización de las mismas en el material se debe a diversas cuestiones, entre ellas a un gradiente con diferencias térmicas. Los componentes iónicos se transportan hacia las zonas más calientes mientras que el agua se mueve hacia las zonas más frías, produciéndose de esta forma una acumulación de compuestos sólidos en un área en concreto, ya sea en la superficie donde el agua se evapora o debajo de ella, cuando el líquido busca zonas más frías por cuestiones de tensión superficial. El movimiento de las sales solubles en el interior de los poros de los materiales pétreos tiende a hacerlos más frágiles, ya que se rellenan los poros del material, provocando su debilitamiento estructural. Cuando las sales que componen la costra superficial son poco solubles, actúan como pátina estable, compuesta principalmente por fosfatos e hidróxidos de Fe, Al y Mg o por sulfatos y carbonatos. Por ello, hay que saber diferenciar entre sales insolubles, poco solubles y solubles, para conocer el tratamiento adecuado para llevar a cabo su eliminación, así como su efecto nocivo en la piedra (Carbonell de Masy 1993:72; Galán, 2018:7). 32 • Bacterias. Pueden ser de distintas tipologías, tanto autótrofas como heterótrofas. Su colonización se desarrolla en ambientes con altos contenidos de humedad. Su ataque se traduce en formaciones de costras negras, pátinas de diversos colores y exfoliación del material, tratándose de bioindicadores de la incidencia de estos organismos. Las bacterias más comunes que colonizan los sustratos pétreos son las siguientes: 1. Actinomicetos. Son organismos autótrofos y se adhieren al sustrato calcáreo de manera muy similar a los hongos. Causan daños provocando eflorescencias salinas, así como la disgregación del material pétreo. 2. Bacterias sulfúreas. Oxidan el azufre, dando lugar al trióxido de azufre que provoca la aparición del yeso y costras negras, provocando un desprendimiento del material y su debilitamiento. 3. Bacterias nitrificantes. Se desarrollan en superficies ya deterioradas de la piedra. Producen nitritos y nitratos que dan lugar a nitrato cálcico, que con la ayuda del agua de escorrentía puede ser eliminado, llevando a cabo la disgregación del material junto con la aparición de sales. No obstante, también interfieren en las propiedades intrínsecas de las piedras, convirtiéndolas en más porosas y pulverulentas, junto con un cambio cromático más amarillento (Tasis y Barbosa, 2013:270-273). Existen también ferrobacterias que provocan reacciones de oxidación y reducción en los metales e interfiriendo en sus propiedades intrínsecas (Esbert,”et al” 1997:49). • Algas. Las algas son protagonistas del biodeterioro en el material pétreo, ya que cuando se adhieren al sustrato, desencadenan una serie de procesos que dan lugar a la aparición de otros organismos vivos y la formación de biofilms (Peraza, 2004:2-3). Son bioindicadores de zonas de alta humedad, temperaturas medias-altas, iluminación y compuestos inorgánicos, preferiblemente de calcio y magnesio. Su desarrollo requiere una superficie con un pH ácido. Son esencialmente autótrofas y realizan la fotosíntesis (Tasis y Barbosa, 2013:269). 33 El biodeterioro que provoca en la piedra consiste principalmente en la formación de una pátina, de diferente grosor y color. Según Peraza, cuando el color es verde, el proceso de deterioro en el material pétreo es menos avanzado (2004:69), aunque intervienen también otros factores, como el nivel de profundidad donde se desarrollan, así como su naturaleza. Su desarrollo biológico propicia la aparición de sales en el material pétreo, además de debilitarlo y solubilizar los compuestos que constituyen a la piedra, a causa de las sustancias quelantes que producen, entre otras (Esbert, “et al”., 1997:49). Destacan las cianobacterias, caracterizadas por ser altamente colonizantes, debido a su naturaleza autótrofa. Se desarrollan en forma de múltiples colores debido a una capa pigmentada que las envuelve y que les ayuda a resistir condiciones extremas de radiación lumínica y de sequedad, compuesta por clorofila y carotenoides, entre otros componentes. Normalmente, toman un aspecto negruzco, de ahí su identificación. Su ataque se desarrolla de manera endolítica, causando un deterioro a nivel físico en el interior de la piedra, incrementado el tamaño de los poros y fisuras, proporcionando de esta forma una entrada a la penetración de otros agentes como suciedad, esporas y ácaros, entre otros (Peraza 2004:13; Ruíz, 2019:138-139). • Hongos. Su naturaleza heterótrofa limita su desarrollo en el sustrato pétreo. Para que se lleve a cabo su aparición, deben de existir una serie de condiciones, como la presencia de otros organismos que secreten sustancias de naturaleza orgánica. El biodeterioro que desarrollan se establece a nivel físico y químico, el primero debido a la penetración de las hifas en el interior del sustrato. De esta forma, los hongos provocan un debilitamiento estructural que se traduce en grietas y fisuras, junto con el cambio cromático que puede sufrir a causa de sustancias colorantes. Estas características, combinadas paralelamente con su función metabólica, interaccionan químicamente con el sustrato pétreo, dando lugar a reacciones de quelación que solubilizan los minerales que componen la roca y la aparición de eflorescencias salinas (Esbert “et al” 1997:49). • Plantas superiores. El biodeterioro se desarrolla a nivel físico como químico. El primero se traduce en la introducción de las raíces que provoca un daño a nivel estructural, ya que da lugar a la aparición de grietas y fracturas, así como su debilitamiento y pérdida de cohesión. En cuanto al deterioro químico, su acción metabólica donde se libera materia orgánica, debido a la naturaleza autótrofa de las plantas, causa compuestos quelantes que reaccionan con la piedra, ocasionando la disolución del carbonato cálcico. 34 La materia orgánica que genera, junto el microclima que provoca un aumento de humedad del ambiente, potencia la colonización de otros organismos vivos. No obstante, este factor puede ser a su vez protector, ya que reducen el desarrollo del fenómeno de evaporación, previniendo el avance del deterioro por la cristalización de sales (Tasis y Barbosa, 2013:277; Ruiz, 2019:139). • Animales. El daño que provocan en el material pétreo, normalmente se debe a sus productos de metabólicos. Sus excrementos, de naturaleza ácida son depositados en la superficie, como ocurre con el guano de las aves, que interacciona con la piedra a nivel cromático y químico. 35 Figura 7. Esquema de biodeteriorantes. (Calvo, 2019) (Susceptibilidad al biodeterioro) 36 1.3.1.5. La temperatura. La temperatura actúa acelerando todas las reacciones químicas, además de ser responsable de los fenómenos de evaporación y congelación. Ésta última provoca la formación del hielo, que da lugar al proceso de gelifracción. Los procesos de evaporación provocan la concentración de sales disueltas en el interior de la piedra, las cuales precipitan y se desarrollan a modo de eflorescencias en distintos niveles del sustrato pétreo. Además, también es un factor que propicia el desarrollo de agentes bióticos. El rango de temperatura que favorece su aparición oscila entre 20ºC y 35 ºC (Peraza, 2004:15). La temperatura y la humedad son dos factores que se relacionan y las oscilaciones de ambos parámetros aceleran el deterioro en la piedra. Los cambios de temperatura producen a su vez cambios dimensionales en la piedra. Cuando estos cambios son bruscos, afectan de manera más agresiva al material. Los indicadores de alteración producidos por este agente se traducen en rupturas, disyunciones y deformaciones. Según una serie de estudios, el mármol presenta un aumento de la porosidad del 40-50 % tras someterse a ciclos de variaciones térmicas altas (Gómez y Alcalde, 2000:14-15). 1.3.1.6. El viento. Su importancia radica en la actuación que toma como vehículo de diversas sustancias que colisionan con la piedra ornamental y proporcionan su deterioro. Cuando transporta sustancias sólidas, como puede ser la arena, ésta colisiona con el material dando lugar a su erosión, tratándose de un indicador de la incidencia de este factor sobre un material rocoso. En el peor de los casos, provoca la alveolización del material. En el caso del transporte de sustancias químicas tales como contaminantes, entre otras, facilitan su meteorización (Tasis y Barbosa, 2013: 253). Además, este factor se relaciona también con los fenómenos de evaporación, afectando a la exudación de sales solubles (Gómez y Alcalde, 2000:14). Aquellos monumentos que se localizan cerca de zonas costeras son más susceptibles a sufrir un deterioro más agresivo, por el transporte de iones de cloruro que interaccionan químicamente con el material pétreo (Tasis y Barbosa, 2013:253). 37 Finalmente, no hay que olvidar las lesiones provocadas por el factor antrópico, que combinadas con los agentes mencionados anteriormente, aceleran su deterioro considerablemente. No obstante, también existen agentes de deterioro que están relacionados con el mecanismo funcional de la obra, proceso que define Peraza como “soiling” (2004:12). 1.3.2. Principales indicadores de alteración en la piedra. La actuación de los factores de alteración, generan una serie de mecanismos en el material pétreo que modifican las características originales de la obra. Se manifiestan como cambios cromáticos, de textura, composición química, mineral, entre otros. Estos cambios se conocen como alteraciones y son indicadores del efecto que causan los distintos mecanismos de alteración y de la interacción entre los mismos. Debido a la información que ofrecen, su reconocimiento e identificación es de vital importancia para el conservador-restaurador, siendo su estudio el primer paso a realizar para poder llevar a cabo un plan de conservación y preservación de los monumentos pétreos. Entre los numerosos indicadores de alteración existentes, se enumerarán y clasificarán en función del efecto que causen en el material, dividiéndose de esta forma en cuatro apartados: modificaciones superficiales, eliminación de materia, disyunciones, deformaciones y rupturas (Gómez y Alcalde, 2000:19-20; Martín, 1990:126). 1.3.2.1. Modificaciones superficiales. Las alteraciones que producen modificaciones superficiales se traducen en cambios en el exterior del material rocoso, generalmente sin provocar un grave deterioro al material subyacente, sino a la capa exterior (Alcalde, 1996:70). Se subdividen en tres tipos: cromatización, costras y depósitos (Alcalde y Villegas, 1996:60). • Cromatización. Se trata de una modificación superficial que afecta al exterior de la piedra, generalmente se desarrollan de manera muy ligera en la superficie, variando propiedades como el brillo y el color original. Dentro de este tipo, la alteración se puede desarrollar en la superficie de diferentes formas: a) Moteado. Desarrollo de pequeñas manchas. Suelen ser de tipo biológico (Gómez y Alcalde, 2000:19). b) Tinción. Alteración cromática local generada por agentes adyacentes, como puede ser la mancha generada por la oxidación del hierro, clavos, etc. 38 c) Limonitización. Amarillamiento de la superficie, a causa de la transformación de óxidos de hierro en limonita (Alcalde, 1996:61). d) Pátina. Capa formada en la superficie del material rocoso por diversas causas como es el envejecimiento natural, biológica, por limonitización, contaminantes, etc. (González, 2016:27). A menudo, con una connotación positiva, ya que puede llegar a proteger la superficie de otros agentes (ICOMOS, 2011:46). Por tanto, no siempre implica la degradación del material. Cuando esta alteración es producida por el factor antrópico se conoce como panitura (pátina cromática, tratándose de una película coloreada) (Esbert “et al” 1997:39). • Costra. Acumulación de una serie de compuestos en el exterior del material pétreo, en forma de corteza endurecida y diferenciable del material subyacente. Su formación puede ser por diversas causas e incluir depósitos exógenos, combinados con materia de la propia piedra (ICOMOS, 2011:42). Su espesor puede ser variable, siguiendo la superficie del material o de manera irregular, dificultando la lectura de la piedra ornamental. Se pueden encontrar tres tipos de costras: calcín, sulfín y biocostras (Alcalde, 1996:70). Adquieren un color negro aquellas que se desarrollan en zonas abrigadas, no expuestas a la lluvia o escorrentías de agua. • Depósito. Acumulación en la superficie del material pétreo de sustancias ajenas al material. Pueden ser de diversa naturaleza (Gómez y Alcalde, 2000:19): a) Superficial. Depósito de materia de diversa naturaleza como puede ser polvo, humo, hollín y guano. Su espesor es variable y presenta una escasa cohesión con el material rocoso (Esbert “et al”., 1997:49). b) Eflorescencia. Capa cristalina compuesta por sales solubles que adquieren un color blanquecino. Su aparición de manera visible en la superficie, se produce por la migración de las sales solubles, bajo el sometimiento a ciclos de humedad y sequedad (ICOMOS, 2011:42). 39 c) Concreción. Depósito de pequeñas dimensiones, producidas generalmente por la precipitación del carbonato cálcico de aguas con cierta alcalinidad o de la recristalización en la superficie del carbonato cálcico que procede del substrato (incrustación) (Ordaz y Esbert, 1988:40). Su presencia, también puede deberse a los depósitos proporcionados por la presencia de organismos vivos. 1.3.2.2. Eliminación de materia. En cuanto a las alteraciones relacionadas con la eliminación de materia, se organizarán en dos apartados, en función de si su incidencia, crean o no huecos en el material (Alcalde, 1996:70; Martín, 1990: 167-171). • Con formación de huecos. La formación de las pérdidas en el material pétreo con huecos se debe a varios factores, entre ellos los originados por agentes externos, mecánicos y físicos-químicos, donde ambos factores pueden interactuar entre sí ocasionando este tipo de alteración. Las generadas principalmente por factores mecánicos son las siguientes: a) Excoriaciones: Rayaduras que implican pérdidas del material en la capa más superficial de la piedra. Aparecen como surcos provocado por un posible frotamiento de manera violenta (Gómez y Alcalde, 2000:23). b) Estriado: Alteración que se manifiesta en forma de líneas, surcos horizontales o inclinados. Este deterioro se suele desarrollar en zonas expuestas a un impacto fuerte del viento o a una posible humedad interna. Según el trazo generado en la superficie, se habla de acanalación o vermiculación. El primero para surcos grandes y definidos, el segundo cuando alcanza una mayor grado de profundidad y deterioro, semejante a las trazas de un gusano y generalmente de manera vertical (Alcalde, 1996:23). Alteraciones generadas por factores físico-químicos: a) Alveolización: Formación de huecos en formas de alveolos que pueden encontrarse interconectados y de tamaño variable. Ocasionalmente, cuando la alteración es agresiva, el tamaño puede ser métrico, pero generalmente las cavidades miden centímetros. Se asemeja a las celdas de abejas. (ICOMOS, 2011:28). Suele estar también relacionada con la presencia de sales solubles (Esbert, “et al”., 1997:41). 40 b) Picado: Generalmente conocido como “pitting”, que corresponde a la formación de agujeros milimétricos, sin presentar interconexión entre los mismos (Gómez y Alcalde, 2000:23). c) Karstificación o excavación: Depresiones provocadas por la disolución del material (ICOMOS, 2011:28). Cuando la cavidad es de gran tamaño, se conoce como caverna (Ordaz y Esbert, 1988:40). En otros documentos se reconoce esta alteración como “cancerización”, cuando alcanza un estado avanzado (Alcalde, 1996:70). Las rocas carbónicas son las más susceptibles a sufrir esta alteración (Galán, 1991:3). El SO2 provoca este tipo de daño. • Sin formación de huecos. Pérdida del material sin desarrollarse cavidades en la estructura del material pétreo. Se manifiesta en forma de pérdidas de cohesión intergranular (Gómez y Alcalde, 2000:25). Frecuentemente esta alteración se le reconoce como erosión, aunque dependiendo del mecanismo que genere el daño, así como del aspecto estético que presente la eliminación del material, existen varios tipos: Provocadas por principalmente por mecanismos físicos: a) Erosión. La erosión consiste en la pérdida de la superficie original, ocasionando un ligero suavizado de las formas. Puede desarrollarse de manera diferencial en piedras que no son homogéneas, donde contienen zonas más duras y/o menos porosas. También puede desarrollarse por el ataque selectivo por un biodeteriorante (ICOMOS, 2011:30). Existe numerosos documentos que incluye el término “Corrasión” para especificar el redondeamiento que sufren las aristas de la piedra por la acción eólica, con finalidad de diferenciar la pérdida que sufre el material a causa del viento respecto al que puede sufrir por el ataque de líquenes o algas (Alcalde, 1996:71). El desprendimiento del material pétreo a causa de pérdidas de cohesión intergranular, adhesión y unión de los componentes, se le conoce como descohesión (Villegas y Alcalde, 1996:65). Es sinónimo también de disgregación y desagregación (ICOMOS, 2011:20), por lo que en numerosos documentos se puede encontrar varios términos que tratan de la misma alteración. Cuando los granos se asemejan al tamaño de la arena, se le denomina “arenización”, “disgregación arenosa” o “pulverización” (ICOMOS 2011:20). En el caso de la textura sacaroidea que contienen algunas rocas, como ocurre en el mármol, se le denomina a la disgregación que sufre el material como “sacarificación” (Esbert, “et al”., 1997:42). 41 1.3.2.3. Deformaciones. Las alteraciones que producen deformaciones en la piedra, se manifiestan sin pérdida de material, produciéndose un cambio de las características originales. Es una alteración que afecta principalmente a materiales rocosos como el mármol (ICOMOS, 2011:12). Su aparición puede deberse a una separación interna de la piedra o al hinchamiento del material (Alcalde,1996:72). Este hecho puede presentarse de manera general en todo el sistema rocoso o de forma aislada. a) Hinchamiento. Se produce por un aumento del volumen de la piedra debido a la absorción del agua. Se manifiesta produciendo combamiento en las capas externas del material rocoso (Gómez y Alcalde, 2000:27). Es sinónimo también de expansión. Los constantes ciclos de expansión/retracción a los que pueda estar sometida la piedra ornamental, produce un debilitamiento estructural que se traduce en fisuras y fracturas (Ordaz y Esbert, 1988:42). b) Ampollas. Se tratan de elevaciones semiesféricas en la superficie de la piedra. Su aparición puede deberse a causa del ataque de organismos vivos, a la aparición de costras o la exudación de sales solubles, que deterioran la superficie original de la piedra ornamental. El desprendimiento de las ampollas es conocido como descamación (ICOMOS, 2011:14). 1.3.2.4. Separación. Las alteraciones que implican la separación del material rocoso pueden reproducirse de manera perpendicular a la superficie de la piedra, tratándose de rupturas; o paralelamente, conocida como disyunciones. • Rupturas. La ruptura consiste en una separación del material pétreo en dos o más partes, provocada por fuerzas mecánicas que crean una discontinuidad del conjunto original. Estas fuerzas son ejercidas en dirección perpendicular a la superficie de la piedra. Entre los distintos tipos de rupturas que existen, se pueden encontrar: a) Fracturas: Grieta que atraviesa la piedra por completo. Proceso conocido como fracturación. Se confunde con la alteración de “fragmentación” la cual implica la separación en numerosas piezas y pérdida de materia (Gómez y Alcalde, 2000:27). b) Fisura: Grieta de pequeñas dimensiones. Proceso conocido como fisuración. 48 2.1.1.2. Costras. 4. Calcín. Figura 12. Costra en la superficie del material calcáreo. (Calvo, 2019). Descripción: Costra compacta desarrollada en la superficie del material calcáreo. Factor de deterioro: • Altos contenidos de CO2 en el ambiente. • Agua. • Condiciones climatológicas favorables (ciclos de temperatura y humedad). • Contaminación ambiental. Mecanismo de deterioro: El CO2 del ambiente se disuelve con el agua, dando lugar al ácido carbónico que, en contacto con el material pétreo calcáreo, produce bicarbonato de cal, tratándose de una sustancia muy soluble en agua. Cuando llega a la superficie y el agua se evapora, se convierte de nuevo en caliza, la cual retiene humedad en su interior y se oscurece debido a su exposición a los agentes externos. En un principio, endurece la superficie de la piedra, pero a largo plazo alcanzan un nivel de compacidad más alto que la propia piedra, que, sometida a lavados meteorológicos, provocan disgregación, adquiriendo la superficie una textura rugosa (Fig.12). 49 5. Sulfín. (Costra negra). Figura 13. Costra negra en la superficie del material calcáreo. (Calvo, 2019). Descripción: Costra compacta compuesta por yeso y contaminantes, que se asienta sobre la superficie del material pétreo. Factor de deterioro: • Contenidos de óxidos de carbono en la atmósfera. • Contenido de dióxido de azufre. • Agua. • Condiciones climatológicas favorables (temperatura y humedad). • Factor antrópico. (Tránsito de vehículos). • Suciedad superficial, (polvo, partículas, humo, etc.) Mecanismo de deterioro: El SO2 se oxida bajo la presencia de los óxidos de carbono, generándose ácido sulfúrico por hidratación. Esta sustancia reacciona con el carbonato cálcico, dando lugar a sulfato cálcico hidratado, que al evaporarse el agua forma una costra conocida como sulfín, de color oscuro. Es más dañina que el calcín, ya que el sulfato es mucho más agresivo que el carbonato, caracterizándose por ser una costra con mayor grosor y más higroscópica. Se debe de tener en consideración que este contaminante se halla en la atmósfera a causa del tránsito de vehículos, entre otros. Las fuentes se ubican cerca de la avenida Menéndez Pelayo, confirmando de esta forma la presencia de este contaminante en el Jardín a b c 50 Inglés. Aunque los niveles de este contaminante sean bajos en la atmósfera, la exposición a este agente provoca este tipo de daño a largo plazo. 6. Biocostra. Figura 14. (a) y (b). Biocostras. (d) Presencia de nemátodos en costras. (Calvo, 2019). Descripción: Material compacto compuesto por organismos vivos sobre la superficie del material pétreo. a b c d 51 Factor de deterioro: • Agua. • pH alcalino. • Condiciones climatológicas favorables (temperatura, humedad, iluminación y viento). • Exposición a la intemperie. • Sustrato de carácter inorgánico. • Superficie deteriorada. • Características formales de la piedra, como la textura, que facilita el asentamiento. • Contaminación. Mecanismo de deterioro: Los agentes contaminantes generan una fuente de proliferación de agentes bióticos, ya que acidifican el agua, suponiendo un factor favorecedor para el desarrollo de las algas. Las condiciones ideales de humedad, iluminación y temperatura, (25ºC-30ºC y un porcentaje mayor de 40 % de HR) propician la aparición de los organismos vivos en la piedra ornamental, así como la característica compositiva inorgánica de la piedra, favorecedora para los organismos quimiolitótrofos. Además, los altos contenidos de vegetación que alberga el contexto donde se ubican las fuentes, favorecen la aparición de animales, tales como gusanos nemátodos (Fig.14d) que se alimentan de algas y que deterioran la piedra tanto por su acción física como por su acción metabólica, la cual genera ácido oxálico, que deteriora el material calcáreo. El agua es un mecanismo importante para la proliferación de organismos vivos, observándose su asentamiento en zonas donde circula el agua. El color negro de estas costras es un indicador de cianobacterias, tratándose de un agente bastante común en el material pétreo. Su presencia genera un deterioro en la piedra a nivel químico, por las sustancias que excretan y mecánico, penetrando en el material de manera endolítica. 52 2.1.1.3. Depósitos. 1. Superficiales. Figura 15. Depósitos superficiales en las fuentes. (Calvo, 2019). Descripción: Acumulación de sustancias ajenas en la superficie del material pétreo. Factor de deterioro: • Limpieza de los jardines. • Factores externos como el viento y la lluvia. • Falta de mantenimiento. • Exposición al intemperismo y contexto con mucha vegetación. a b c 53 Mecanismo de deterioro: La limpieza llevada a cabo en los jardines por el personal contratado en la institución, se realiza todas las mañanas de lunes a viernes y consiste en enrastrillar las hojas caídas de los árboles, tanto en el césped como en los caminos de albero. Este mecanismo provoca el levantamiento de una masa de polvo procedente de la tierra, depositándose sobre las fuentes, disturbando su cromatismo original, además de ser una fuente que propicia la aparición de agentes bióticos. Los factores externos como el viento y la lluvia transportan sustancias ajenas al material pétreo, entre ellas polvo, esporas y contaminantes, que contribuyen al deterioro de la piedra ornamental. No obstante, su localización en un jardín con una gran riqueza de vegetación, donde las copas de los árboles proporcionan sombra a las fuentes, la caída de las flores y las hojas se depositan sobre la superficie de las mismas, potenciando la aparición de otros seres vivos, como son los organismos nemátodos y contribuyendo a la humedad en el interior de la pieza. Asimismo, debido a su exposición a la intemperie, reciben el guano procedente de aves (Fig.15b), que alteran el material calizo considerablemente debido a su carácter ácido. Estos factores acompañados con la falta de un mantenimiento que trate de eliminar estos depósitos pueden crear una costra densa, compacta y muy adherente sobre la superficie, que cierra y permeabiliza los poros de las piedras, contribuyendo a un aumento de salinidad y facilitando las reacciones químicas y físicas. Este proceso se desarrolla en los recovecos de las fuentes y en zonas resguardadas de la lluvia sin sufrir un “lavado meteorológico” (Galán, 2018:11). 54 2. Concreciones. Figura 16. Concreciones. (Calvo, 2019). Descripción: Depósitos en la superficie de pequeño tamaño sobre el material calcáreo. Factor de deterioro: • Agua. • Condiciones climáticas favorables (humedad y temperatura). Junto con las oscilaciones de ambos parámetros. • Contaminación. • Material previamente deteriorado. • Presencia de organismos vivos. Mecanismo de deterioro: La presencia de organismos vivos genera una serie de concreciones sobre la superficie del material pétreo por diversas causas, como pueden ser los productos de sus reacciones metabólicas que reaccionan químicamente con el material subyacente, originando sales. La aparición del carbonato cálcico en la superficie por la presencia de aguas duras provoca una serie de concreciones en la superficie, así como la exudación de la costra del calcín en pequeñas áreas, que contribuyen a la aparición de este tipo de depósito sobre la superficie. a b 55 7. Eflorescencias. Figura 17. Eflorescencias salinas en la superficie del material. (Calvo, 2019). Descripción: Depósitos cristalinos blanquecinos generados en la superficie de la piedra. Factor de deterioro: • Agua. • Ciclos de humedad y temperatura. • Presencia de sales solubles en el interior de los poros del material. • Organismos vivos. • Contaminación ambiental. • Características compositivas del material pétreo. Mecanismo de deterioro: La aparición de las sales solubles puede ser por distintas causas: sus propiedades intrínsecas, materiales de restauración inadecuados, contaminación, clima, biodeterioro, etc. El agua es el principal mecanismo de deterioro que conlleva la aparición de estas sustancias, ya que es el medio donde están disueltas, que, combinadas con fenómenos de sequedad y humedad, provoca su cristalización a distintos niveles en el interior de la piedra. Su aparición en determinados lugares del material pétreo indica las zonas donde presenta un mayor porcentaje térmico. Las sustancias excretadas por los organismos vivos que se desarrollan en el sustrato, así como la acidez que proporcionan los agentes contaminantes, propician también este fenómeno. 56 2.2. Eliminación de materia. 1. Estriado. Figura 18. Estriado. (Calvo, 2019). Descripción: Alteración relacionada con la pérdida de material, que se manifiesta en forma de surcos horizontales que se asemejan a las estrías. Pueden desarrollarse en distintos niveles de profundidad. Factor de deterioro: • Agua. • Localización del monumento pétreo. Condiciones ambientales. • Ciclos de humedad y temperatura. • Viento. Mecanismo de deterioro: El agua depositada en la fuente toma contacto con el material pétreo, generando una humedad interna que es favorecida a su vez por el contexto donde se encuentra, con altos índices de humedad. Estas condiciones, junto con las oscilaciones de temperaturahumedad a las que se exponen las fuentes, debido a su intemperismo, provocan un debilitamiento del material que, expuesto también a la acción eólica, conlleva a la pérdida del material calcáreo con estas características. 57 2. Vermiculación. Figura 19. Vermiculación. (Calvo, 2019). Descripción: Surcos verticales, curvos y profundos que se desarrollan en la superficie. Factor de deterioro: • Agua. • Contenidos de CO2 en el aire. • Contaminación ambiental. • Contexto de la pieza (Jardín). • Humedad en el interior de la piedra. Mecanismo de deterioro: Mediante la disolución del CO2 en presencia del agua, se produce ácido carbónico que provoca la disolución del carbonato y otros componentes solubles constituyen el material pétreo. El ácido carbónico reacciona con el carbonato de calcio, dando lugar bicarbonato de calcio, que es soluble en agua y que bajo ciclos de humedad y temperatura se solidifica, ocasionando la costra conocida como calcín, soluble en agua. La formación de esta costra bajo la escorrentía de agua, junto con la exposición de los ácidos excretados por los organismos vivos y la presencia de contaminación, produce la disolución del material, generando una serie de huecos verticales en la superficie, tal y como se aprecia en la imagen (Fig.19). 64 No obstante, la aparición de estas fracturas se puede originar por un posible debilitamiento del material a causa de su meteorización o posibles accidentes provocados por el factor antrópico. 2. Fisuración. Figura 26. Fisuras en la piedra ornamental. (Calvo, 2019). Descripción: Grieta de pequeñas dimensiones. Factor de deterioro: • Corrosión de elementos metálicos. • Agua. • Ciclos de humedad y temperatura. • Biodeteriorantes. • Factor antrópico. • Movimientos del suelo. Mecanismo de deterioro: Las tensiones generadas por la acción física de los organismos vivos y del suelo donde se asientan, así como los ciclos de humedad y temperatura que crean la expansión y retracción del material, provocan grietas que proporcionan su debilitamiento. La oxidación de los elementos metálicos en el interior de la piedra, generan tensiones que se traducen en este tipo de alteración. La aparición de este tipo de alteración también se debe a su exposición a la intemperie, siendo una característica común del proceso de meteorización. El factor antrópico puede provocar un posible impacto sobre el material que conlleve la aparición de grietas en el sustrato. a b 65 2.4.2. Disyunciones. 1. Descamación. Figura 27. Proceso de descamación. (Calvo, 2019). Descripción: Proceso de separación del material pétreo en escamas. Factor de deterioro: • Exudación de sales solubles. • Agua de escorrentía. • Biodeteriorantes. • Ciclos de humedad y sequedad. • Contaminación. Mecanismo de deterioro: Los ciclos de humedad y sequedad generan tensiones en el proceso de cristalización de las sales en el interior de los poros, cuya exudación en la superficie se genera en forma de ampollas, que se desprenden a causa del agua de escorrentía, encargada de facilitar su separación. La penetración endolítica de los biodeteriorantes, contribuyen también a la separación de las ampollas que se localizan en la superficie. Los mecanismos mencionados anteriormente, junto la existente contaminación ambiental que provoca el debilitamiento del material y su disolución, favorecen este proceso. 66 1. Deslaminación. Figura 28. Proceso de deslaminación. (Calvo, 2019). Descripción: Separación del material en forma de láminas. Factor de deterioro: • Exudación de sales solubles. (Subeflorescencias y eflorescencias). • Agua de escorrentía. • Biodeteriorantes. • Ciclos de humedad y sequedad. • Contaminación. Costras de calcín y sulfín. Mecanismo de deterioro: Los ciclos de humedad y sequedad provocan la cristalización de las sales, en forma de subeflorescencias y eflorescencias, que generan tensiones en el interior del material, provocando su desprendimiento en forma de láminas. No obstante, la formación de costras que producen los agentes contaminantes también ayuda a este tipo de desprendimiento, debido a las tensiones que crean en el interior de la piedra. La acción endolítica generada por los organismos vivos beneficia también su separación. Este proceso se ve favorecido a su vez, por la humedad y el agua estancada en las fuentes, que producen un debilitamiento del sustrato que, combinada con el agua que cae alrededor de la superficie, facilitan la disyunción del material. a b 67 2.5. Mapas de alteraciones. Figura. 29. Mapa de alteraciones. (Fig.4a), (a). Vista frontal, (b). Vista superior. (Calvo, 2019). 232 cm NO 320º 500 cm a b 68 Figura 30. Mapa de alteraciones. (Fig.4b), (a). Vista frontal, (b). Vista superior. (Calvo, 2019). 112 cm 425 cm a b NE 303º 69 Figura 31. Mapa de alteraciones. (Fig.4c), (a). Vista frontal, (b). Vista superior. (Calvo, 2019) a 150 cm 447 cm NE 36º b 70 Las alteraciones representadas en los distintos gráficos muestran su localización en las piezas pétreas, lo cual informa a su vez sobre su estado de conservación, así como de los distintos mecanismos de deterioro que las generan. Son numerosas alteraciones las que participan en el deterioro de estas fuentes y muchas de ellas se superponen. Por ello, con motivo de no crear confusión en la lectura de los distintos gráficos, aparecen sólo aquellas más relevantes y que deterioran considerablemente la piedra ornamental. Las tres fuentes, presentan suciedad alrededor de toda la superficie, debido a su intemperismo. Esta alteración no se representa en los mapas, pero está presente alrededor de todas las piezas y en aquellas zonas de color blanco. Asimismo, la erosión es una alteración que se desarrolla también en las tres piezas ornamentales, a causa de distintos factores, como es el agua y la acción eólica. Este daño tampoco ha sido representado para no crear desvirtualización con las otras alteraciones, pero se desarrolla concretamente en las esquinas y aristas de las tres fuentes. Se puede observar que el daño más característico que sufren estas piezas es a causa del factor biológico, representándose mediante color rojo. Su presencia a debe a la exposición directa a los altos índices de humedad que existen en el ambiente (±65 % HR). También, se puede apreciar una mayor acumulación de organismos vivos en la zona noroeste, coincidiendo con la parte donde existe una mayor humedad en el jardín. De la misma manera, también se percibe su existencia en zonas donde circula el agua de escorrentía, debido al propio funcionamiento de la fuente y en 71 áreas donde existe humedad en el material pétreo. Esto, paralelamente, genera también eflorescencias salinas, concretamente alrededor del agua de escorrentía y de los organismos vivos, representándose en los gráficos en azul claro. Grietas (verde oliva) y disgregación del material (violeta) aparecen por el ataque producido por este agente y las características del agua, produciendo limonitización en el mármol (Fig.30a; Fig.31a), alteración representada en color amarillo. Las paredes del depósito encargado de retener el agua de las fuentes se hallan altamente deterioradas, presentando la disolución del material pétreo, alteración conocida como karstificación y mostrándose en el mapa en color verde. Esta alteración genera a su vez, excavación siendo representada en el primer gráfico mediante el color verde oscuro (Fig.29a). La deslaminación o separación del material pétreo se representa en color morado en los mapas (Fig.30a). El primer mapa, presenta un mayor porcentaje de alteraciones en comparación con los otros dos restantes. El pedestal de esta fuente, encargado de arrojar agua, se encuentra totalmente envuelto en calcín y ampollas, representándose en el mapa con líneas verdes con fondo rosa (Fig.29a). Las dos fuentes restantes contienen exudación de costras del calcín en niveles más reducidos, tratándose de concreciones (Fig.30a; Fig.31a) representándose en color rosa fucsia. La superficies rugosas y deterioradas de las fuentes presentan moteado, de color azul añil en los gráficos. 72 3. Integración profesional. 3.1. Estudio biológico. 3.1.1. Toma de muestras. Es fundamental que para un posible tratamiento de limpieza de las biopátinas presentes en el material pétreo, así como para valorar el grado de deterioro que sufre el sustrato a causa de estos agentes, se realice una identificación de estos organismos. Para ello, se ha realizado una toma de muestras por cada organismo más representativo en cada una de las fuentes. Aquélla que se encuentra sin funcionamiento (Fig.4a), se han extraído un total de dos muestras. Esta fuente contiene una biopelícula con colores amarillentos de posibles líquenes, negruzcos de cianobacterias y verdosos de algas, en un estado seco a causa de la falta de agua. De las otras dos fuentes restantes, (Fig.4b y Fig. 4c) se tomó una muestra por cada una de ellas, una procedente del pedestal que expulsa agua y otra de la biocostra que se desarrolla en el agua de escorrentía que cae en el depósito del agua. De esta forma, se obtiene un total de cuatro muestras destinadas a su estudio. Cabe destacar que los muestreos se realizaron en primavera, coincidiendo en una época con mayor proliferación de organismos vivos. La recolección de especies se realizó mediante bisturí y pinzas. Se conservaron en un recipiente estéril, sumergidas en 25 ml de agua procedente de la fuente donde se desarrollan, con un pH alcalino que oscila entre el valor 8 y 9 y una temperatura de 21ºC (Peraza, 2004:40). Las extracciones de muestras se realizaron de las siguientes zonas: Figura 32. Extracción de la muestra número 1. Tomada de la fuente sin funcionamiento ubicada en el Jardín Inglés. (Calvo, 2019). M1 73 Figura 33. Extracción de la muestra número 2. Tomada del pedestal de la fuente sin funcionamiento ubicada en el Jardín Inglés. (Calvo, 2019). Figura 34. Extracción de la muestra número 3. Tomada de una de las fuentes en funcionamiento ubicada en el Jardín Inglés. (Calvo, 2019). Figura 35. Toma de muestra número 4. Tomada del suelo del depósito de una de las fuentes ubicadas en el Jardín Inglés. M2 M3 M4 80 peso seco, que incluyen los huecos y poros que contenga el sustrato. A partir de los valores que se obtengan se puede calcular la porosidad, la cual se define como el volumen ocupado por los espacios vacíos por unidad de volumen de roca, incluyendo los poros. Se expresa en porcentaje mediante la fórmula: ε (%)=𝑃𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 − 𝑃𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑃𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑥 100 Fórmula 1. Cálculo del porcentaje de porosidad. (Ruíz, 2019:177; Custodio, Llamas y Sahuquillo, 2003:15-16). Para obtener el valor de la densidad aparente, se pesan las muestras pétreas en estado seco, donde se obtiene la información de la masa seca. Luego, se sumerge en un recipiente lleno de agua, calculando el empuje que experimenta cuando se estabiliza, que ofrece el valor de la masa hidrostática. Se secan las muestras de manera superficial, sin intervenir en aquella penetrada en los poros y se anota el valor del peso: masa saturada. 𝑃𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 = 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑒𝑛 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑎 − 𝑚𝑎𝑠𝑎 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑠𝑡á𝑡𝑖𝑐𝑎. Fórmula 2. Cálculo de la densidad aparente. (Ruíz, 2019:177). 𝑃𝑟𝑒𝑎𝑙 = 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑒𝑛 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑒𝑛 𝑠𝑒𝑐𝑜 − 𝑚𝑎𝑠𝑎 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑠𝑡á𝑡𝑖𝑐𝑎. Fórmula 3. Cálculo de la densidad real. (Ruíz, 2019:177). Los recursos científicos no sólo ofrecen información acerca de las propiedades del material pétreo y la naturaleza de las alteraciones que contiene, sino también sirve para valorar la eficacia de los productos aplicados en el material pétreo en un tratamiento. Un ejemplo muy útil es realizar un ensayo de absorción de agua en la piedra, la velocidad con la que absorbe las gotas de agua, define el tiempo que tarda una determinada cantidad en penetrar a través de la superficie de un material. El tiempo de absorción se mide con un cronómetro y mide la eficacia de un consolidante o hidrofugante según el grado de permeabilidad. (Ruíz, 2019:126). Estos estudios, a su vez, también son bastante útiles porque pueden ofrecer información sobre la manufactura, a través de micromuestras procedentes de incisiones en el material pétreo que, mediante depósitos, revelen los materiales que forman parte de las herramientas empleadas en su elaboración. 81 Los instrumentales MO, MOP, DRX y FTIR serán aplicables en las tres fuentes ubicadas en el Jardín Inglés, con la finalidad de obtener información sobre las propiedades del material constitutivo. 3.2.2. Propuesta de identificación de agentes bióticos. Para obtener un mayor acercamiento sobre el impacto que crean los biodeteriorantes en el sustrato, se recurren a métodos analíticos que favorecen su estudio y análisis. Esto proporciona una guía que servirá como base para establecer una metodología de actuación, dentro el ámbito de la restauración y la conservación, en función de las necesidades que requieran las obras pétreas. Para la identificación de los agentes bióticos, la microscopía óptica es la más idónea para su reconocimiento y evaluación de los parámetros microestructurales. (Martín, 1990:569; Carmona, 2014:85; Ruíz, 2019:39-55). Se extraerán tantas muestras como organismos predominantes existan en cada una de las fuentes. En este caso, será una muestra por cada fuente. El instrumental aplicable para su estudio es el microscopio estereoscópico biológico de luz transmitida. Uno de los métodos para conocer las interacciones entre microalgas y materiales rocosos, es realizando un estudio experimental mediante la elaboración de probetas pétreas. Sus características deben de aproximarse o igualarse a las originales. Posteriormente, se realizan cultivos biológicos que proporcionarán el conocimiento sobre las propiedades de adhesión y colonización de microorganismos en la piedra. Para ello, las probetas deben de contener una cierta rugosidad superficial, factor que favorecerá la proliferación de organismos vivos (Peraza, 2004:107-108) Previamente, deben de conocerse los biodeteriorantes más predominantes que atacan a la piedra ornamental, en este caso son las algas baciloriofitas, cianobacterias Oscillatorias, Chlamydomonas y Chlorophiceae género Ulothrix El ensayo se realiza en un laboratorio, donde se trabajan con las algas de manera aislada, protegiéndolas de posibles agentes que puedan contaminar el estudio. Para ello, se utilizan placas Petri, que servirán como soporte para sembrar las muestras biológicas extraídas de los distintos sustratos pétreos. Se utilizan medios de cultivo, como BG11 con agua, que favorece su desarrollo y se consolida con polisacáridos, como es el Agar-Agar. Posteriormente, una vez creado el cultivo, se somete a tratamientos de aislamiento y de temperatura durante un tiempo que asegure su desarrollo (Peraza, 2004:99-113; Ruíz, 2019:143). La realización de estos ensayos proporciona una herramienta muy útil de conocimiento, ya que con ellos se pueden realizar pruebas experimentales que informan sobre el comportamiento que 82 toma un organismo vivo con un sustrato pétreo, el cual previamente debe de ser imitado mediante probetas. De este modo, se puede poner también a prueba la eficacia de distintos productos y tratamientos para llevar a cabo la remoción de un biodeteriorante en un material rocoso. 3.2.3. Presupuesto de los estudios analíticos propuestos. A continuación, se realizará una estimación sobre el coste de los análisis con el instrumental necesario, cuyo presupuesto se basa en las tarifas que propone el centro de Servicios Generales de Investigación (CITIUS) en 2019 de la Universidad de Sevilla, para trabajos ajenos a la Universidad con la asistencia de personal técnico (EXT./PRIV), la estimación de los tiempos de trabajo es aproximada. Presupuesto para el estudio arqueométrico, donde se aplican técnicas MO, MOP y FTIR. Se recogerán un total de dos muestras procedentes de la fuente que se encuentra sin funcionamiento (Fig.4a) y una muestra por cada una de las dos fuentes restantes (Fig.4b, 4c). Concepto Precio Horas Precio total. Microscopio óptico petrográfico Nikon LV 15 € / muestra. 1,5 horas 22,5 € Espectrofotómetro de transformada de Fourier (532,785,1065 nm) 80 € /muestra 1,5 horas 120 € Asistencia de personal técnico 120 €/ hora 4,5 horas 540 € Total por muestra 682,5 € Para la caracterización de agentes bióticos se basará en una identificación de los mismos mediante microscopía óptica, con personal técnico. En este caso, se prescinde de la realización de cultivos por la complejidad y coste económico tan elevado que implica su elaboración. Concepto Precio Horas Precio total. Uso del microscopio óptico confocal Leica TCS-SP2 y preparación de muestras. 30 € /hora. 1 hora 30 € Identificación de microorganismos e informe. 30 € / muestra. 1,5 horas 45 € Asistencia de personal técnico 20 € / hora 2, 5 horas 50 € Total por muestra - 2,5 horas 125 € 83 Presupuesto total de los estudios analíticos. Concepto Precio por muestra Muestras Precio total. Microscopio óptico petrográfico Nikon LV 22,5 € / muestra 4 90 € Espectrofotómetro de transformada de Fourier 120 € / muestra 4 480 € Microscopio óptico 125 € / muestra. 3 375 € Asistencia de personal técnico. (Estudios para caracterización de los materiales pétreos + organismos vivos). 590 € Precio sin IVA 1.535 € IVA (21 %) 322,35 € Coste total 1.857,35 € 84 4. Conclusiones y recomendaciones. Para poder aumentar la durabilidad del soporte pétreo, es necesario realizar la identificación de aquellos parámetros que son capaces de inducir cambios perjudiciales en las propiedades originales del material, así como minimizar los provocados por las propias características intrínsecas de la piedra. Su estudio debe de considerarse como parte integrante de un conjunto y de un ambiente climático que configura su comportamiento y estado de conservación. Cuando su localización es a la intemperie, no es un mecanismo específico el que deteriora la obra, sino varios que interaccionan entre sí, donde la incidencia de uno suele verse subordinada por el ataque de otro, como es el deterioro llevado a cabo por los contaminantes en un ambiente húmedo o la aparición del ataque de agentes bióticos por la misma razón. He aquí la complejidad que conlleva su identificación y la necesidad de la figura del profesional conservador-restaurador para realizar este trabajo, cuya investigación debe de ser contrastada bajo un riguroso estudio científico. Tras el estudio de las alteraciones de las fuentes ubicadas en el Jardín Inglés, se obtienen las siguientes conclusiones: 1. El agua es el principal mecanismo de deterioro que desencadena la mayoría de las alteraciones presentes en el sustrato pétreo. Provoca daños a nivel físico, porque erosiona y disgrega el material pétreo, también es el principal mecanismo que potencia la proliferación de organismos vivos. Además, es el medio por el que circula las sales solubles y donde se desarrollan las reacciones químicas entre el material y el factor de alteración. A este agente se le suma, además, los factores externos como la humedad y temperatura, el viento y la contaminación ambiental que, combinados con este componente, aceleran su deterioro. No obstante, el agua que circula sobre las fuentes no es la más apropiada, la cual procede del Aljibe del Chorrón, con un alto contenido de microorganismos y limonita, que favorece la degradación del material (Baceiredo, 2018:92). 2. El ataque biótico es el factor de alteración que más prevalece en las fuentes del Real Alcázar. Las propiedades intrínsecas del material, como su naturaleza inorgánica, y extrínsecas, como son los altos índices de humedad en el ambiente, entre otros, como la contaminación y la alcalinidad que contiene el agua que circula sobre las piezas, favorecen la aparición de estos organismos. Los principales biodeteriorantes presentes en la piedra ornamental son las algas y cianobacterias. Las especies más relevantes son algas verdes de tipo Ulothrix spp, siendo un organismo bastante común en este territorio (Peraza, 2004:109), algas baciloriofitas o diatomeas pennatas spp, cianobacterias Chlamydomonas spp, en la fuente que se encuentra 85 más deteriorada con altos contenidos de costras calcáreas y cianobacterias filamentosas, junto con las cianofitas Oscillatoria spp. La época estacional de primavera donde se extrajeron las muestras, indica la nueva proliferación de organismos vivos tales como diatomeas Nitszchia spp que advierte a su vez, de un posible tratamiento de limpieza en la piedra realizado con anterioridad, teniendo en cuenta que las fuentes donde se desarrolla este organismo muestran una superficie más limpia (Fig.4b, 4c) en comparación con aquella que está sin funcionamiento con un alto contenido de costras (Fig.4a). Es curioso e interesante ver tras el estudio realizado, según qué especie se desarrolle en el sustrato, indica el estado de conservación del monumento donde se asienta; En la muestra número dos, advierte de la presencia de cianobacterias Chlamydomonas spp, las cuales se desarrollan en ambientes no acuíferos y en costras calcáreas, coincidiendo con la fuente que se encuentra sin funcionamiento y con un estado de deterioro avanzado con costras calcáreas en la superficie, mientras que la muestra número 4, indica un total de cuatro organismos diferentes, entre ellos autótrofos y heterótrofos, su toma procede del plato inferior de la fuente (Fig.4c), caracterizado por contener una biopelícula de múltiples colores, advirtiendo de primera mano la presencia de distintas especies colonizantes. 3. Alteraciones como eflorescencias salinas, grietas, humedad en el material, erosión y disgregación también predominan en los materiales pétreos ubicados en este territorio, así como la suciedad superficial. En el caso de la fuente que se encuentra sin funcionamiento (Fig.4a), alteraciones como costras calcáreas y karstificación predominan en el sustrato. 4. Muchos de los daños que presentan las obras son casi irremediables, a causa de su carácter expositivo al exterior en contacto directo con las condiciones ambientales, que provocan la meteorización natural de la piedra. Sin embargo, sí que pueden ralentizarse bajo un plan de mantenimiento, basado fundamentalmente en revisiones periódicas, control de los agentes ambientales, tareas de limpieza, seguimiento del estado de conservación y del sistema hidráulico con tareas de desinfección. Por ello, las recomendaciones a seguir para su mantenimiento, en función a las características y daños que presentan las piezas, son las siguientes: 4.1. El agua, al ser el principal mecanismo de deterioro que incide sobre las fuentes es preciso realizar una constante inspección de sus características, bajo controles periódicos de pH (los cuales deben de situarse entre 6,6 y 7,8) y de CL (entre 0,5 y 1,5), evitándose altos niveles alcalinos, ya que el agua dura potencia la aparición de 86 costras calcáreas, mientras que las ácidas proporcionan la disgregación del material. (Baceiredo, 2018:102). 4.2. Prescindir del funcionamiento acuífero hasta que las condiciones se adapten a las necesidades que requieren la conservación de las fuentes. Teniendo en cuenta que el agua procede del Aljibe del Chorrón, habría que prescindir de su uso hasta que las condiciones y los medios permitan el uso de un agua potable y descalcificada, de manera que asegure un mantenimiento de las obras (Anexo B, Carta del Restauro, 1987). Para aplicar agua potable, podrían incorporarse sistemas de recirculación interna, donde la fuente se llene con el agua idónea, sometiéndose a una posterior desinfección periódica que asegure su conservación y bioprotección. (Baceiredo, 2019:93). No obstante, el uso del agua potable genera un gran gasto económico, problema que podría solucionarse invirtiendo en la instalación de un sistema de depuración y filtrado del agua procedente de los pozos. 4.3. Aplicación de hidrofugantes en el material pétreo. El contacto que toma el agua con la piedra durante un tiempo bastante prolongado durante el día, debido a su funcionalidad, junto con la humedad ambiental, así como la aportada por el suelo que asciende por capilaridad, proporcionan al material una humedad interior que lo debilita. Productos como los hidrofugantes, caracterizados por ser incoloros y ejercer una reducción de la absorción del agua a través de la superficie, permitiendo la salida del agua en forma de vapor y favoreciendo de este modo su “respiración”, son ideales para la protección del sustrato. Entre la variedad existente de hidrofugantes, se pueden encontrar de tipo siliconato, organosilícico, organometálico y orgánico, siendo éste último el más empleado y recomendado por su carácter “hidrorrepelente”. (Villegas, Baglioni y Sameño, 2003:187-188). 4.4. Sellado de las lagunas y grietas en el soporte pétreo. Destaca la labor de la reintegración volumétrica en lagunas a nivel de soporte con morteros idóneos y/o resinas específicas que impidan la penetración del agua en el interior del material, proporcionando al conjunto un componente estructural y estético. El producto comúnmente empleado para este tratamiento es el mortero compuesto por una proporción de 1:2 de cal aérea en pasta con polvo de mármol. En ocasiones, se añaden pigmentos para llevar a cabo paralelamente una reintegración cromática. (Yanguas, 2015:291; Baglioni, Sameño y Villegas, 2003:187-188). 87 4.5. Tratamientos de limpieza. Según la materia a eliminar, se utilizarán recursos diferentes. Para la remoción de los agentes bióticos es conveniente saber que el material tras permanecer en contacto con este factor durante un tiempo prolongado se estabiliza, actuando la biopátina como agente protector del sustrato. Por tanto, habría que estudiar si su remoción afectaría de manera negativa a la integridad de la piedra. En el caso de que se aplicase un tratamiento de limpieza de estos organismos, se combinan métodos físicos y químicos para llevar a cabo este proceso, donde se emplean bisturís, ultrasonidos y biocidas, entre otros. Posteriormente, actuaciones de hidrofugación y mantenimiento son necesarias para evitar de nuevo su proliferación y estrés mecánico en el interior de la pieza. Sin embargo, una de las maneras más sencillas también de evitar el desarrollo de biocostras a causa del agua de escorrentía que procede del funcionamiento de la fuente, es alargando la boquilla metálica que expulsa agua, evitando de esta forma su contacto sobre la superficie. 4.6. Para la limpieza de sales minerales es común el empleo de papetas con agua desionizada, aunque también se utilizan otros recursos como la sepiolita, EDTA o “Idranal” (productos comerciales que reciben las sales bisódicas del ácido etilendiaminotetracético) y carbonato amónico, entre otros. (Baglioni, Sameño y Villegas, 2003:179-188). Los medios mencionados anteriormente se caracterizan por ser económicos y efectivos, donde se evita la necesidad de recurrir a intervenciones periódicas muchas más costosas, donde puedan poner en peligro la integridad de las fuentes. (Baceiredo, 2018:97). No obstante, el factor antropogénico juega una importante función sobre la situación actual que presentan estas piezas, debido al abandono sufrido por la propia institución y el organismo encargado de su conservación. “De nada sirve el cúmulo de conocimientos aportados por químicos, ingenieros, y otros científicos para la prevención de la alteración, si luego nuestros edificios se deterioran por simple abandono”. (Martín, 1993:4). El estado de conservación tan deteriorado que muestran estas fuentes, invita a la reflexión sobre la importante labor de concienciación que deben de tomar las propias instituciones e incluso la sociedad, sobre su cuidado, mantenimiento y protección, ya que estas obras representan un legado de nuestros ancestros, marcado por una gran diversidad cultural, tratándose de un claro ejemplo de la riqueza cultural sevillana y su historia, cuyos valores históricos-artísticos deben seguir transmitiéndose para el disfrute colectivo. 88 5. Bibliografía y documentación electrónica utilizada. 5.1. Documentación bibliográfica. ALCALDE MORENO, Manuel y GÓMEZ DE TERREROS, M. Gracia. (2000). Metodología de estudio de la alteración y conservación de la piedra monumental. Sevilla: Universidad de Sevilla. ALCALDE MORENO, Manuel y VILLEGAS SÁNCHEZ, Rosario (2003). “Capítulo III: Indicadores de alteración de los materiales pétreos”. Cuadernos técnicos del Instituto de Patrimonio Histórico Andaluz. 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