Líquidos iónicos contra el deterioro del patrimonio

Los microorganismos son muy hábiles colonizando y deteriorando el patrimonio artístico y arquitectónico, lo que conlleva cuantiosos daños económicos tanto para museos y autoridades locales como para los coleccionistas privados. Y, lo que aún es más importante, inconmensurables pérdidas culturales y sociales.

En la actualidad, el atractivo turístico de las cuevas subterráneas y el incremento del geoturismo, está conllevando un aumento de la iluminación de estos entornos, favoreciendo el crecimiento de organismos autótrofos como las cianobacterias y las algas.

Un ejemplo de sobrecrecimiento de estos microorganismos autótrofos presentes en cuevas, asociados con la iluminación instalada de forma permanente, (lampenflora), se encuentra en los bajorrelieves de la prestigiosa bodega subterránea Vranken-Pommery Champagne en Reims, Francia. Estos bajorrelieves fueron tallados en tiza por el escultor francés Gustave Navlet entre 1882 y 1885, y están catalogados como Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO. Esta bodega realiza numerosas visitas turísticas diarias para presentar las galerías y los salones donde se encuentran los bajorrelieves, iluminados en el pasado por lámparas incandescentes y sustituidas actualmente por LEDs.

Además, durante los últimos 13 años también se han expuesto obras de arte contemporáneo en distintas salas de la bodega, lo que ha potenciado la necesidad de luz artificial. Algunas de las obras incluso irradian luz por ellas mismas, agravando el problema. La progresiva expansión de la lampenflora ha generado extensos biofilms, de tonos verdosos y rojizos, que alteran la belleza natural de los bajorrelieves y contribuyen a su deterioro.

Para solucionar este problema la contaminación microbiana se elimina mediante un procedimiento clásico de limpieza, aplicando bicarbonato con ayuda de un aerógrafo. Sin embargo, la lampenflora es capaz de recolonizar la superficie en poco tiempo, generando nuevamente biofilm en los bajorrelieves, lo que obliga a realizar limpiezas periódicas cada seis meses.

El objetivo de esta investigación desarrollada por los investigadores del Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón, INMA, instituto mixto del CSIC y la Universidad de Zaragoza, Scott G. Mitchell e Isabel Franco Castillo fue estudiar y validar el uso de líquidos iónicos de polioxometalatos (POM-ILs) como recubrimientos transparentes para evitar la colonización de lampenflora y proteger los bajorrelieves. Durante este estudio se comparó la actividad de estos compuestos frente a diferentes cepas de algas y cianobacterias con el producto comercial Preventol RI80, y se demostró que los POM-ILs poseen mayor actividad microbicida frente a estas cepas autótrofas que el producto comercial.

Los experimentos llevados a cabo para estudiar la eficacia de los compuestos fueron una combinación de ensayos antimicrobianos, colorimetría y análisis de la fluorescencia de la clorofila, que mostraron cómo los POM-ILs son más efectivos que el Preventol RI80 para prevenir el crecimiento de algas y cianobacterias durante siete semanas. Además, se realizó un ensayo en condiciones más extremas y acordes con el entorno donde se encuentran los bajorrelieves, y se vio cómo uno de los POM-ILs era capaz de prevenir la re-colonización de la superficie.

Este trabajo ha sido posible gracias a colaboración internacional entre Dr. Scott G. Mitchell (INMA), Dra. Stéphanie Eyssautier (URCA), y Prof. Dr. Carsten Streb (Universidad de Mainz, Alemania). En el 2019 Scott fue profesor invitado en URCA durante dos semanas y, en primavera del 2022, Stéphanie llevó a cabo una estancia de investigación de un mes en el INMA para caracterizar a la tiza colonizada usando los equipos de microscopía electrónica disponibles en el Laboratorio de Microscopía Avanzada (LMA). En marzo de este año, el equipo INMA-URCA inició una fase de ensayos in situ dentro de la bodega de Pommery, en unas zonas recién limpiadas de los bajorrelieves, para evaluar la duración de la actividad de los POM-ILs en ambientes reales.

Estos resultados no solo resultan útiles para profesionales del campo de la conservación del patrimonio, sino también para los químicos que busquen soluciones más sostenibles para prevenir el biodeterioro y contribuir a la conservación del patrimonio. El equipo del INMA está en estos momentos buscando oportunidades para transferir estos resultados al sector comercial.

El trabajo desarrollado ha sido publicado en la han publicado en la revista International Biodeterioration & Biodegradation un estudio sobre "Nuevos recubrimientos protectores contra la lampenflora que crece en la bodega de Champagne de Pommery". Este trabajo formará parte de un Número Especial titulado "Conocimientos Actuales y Viejos Problemas: Complejidad y Nuevas Perspectivas sobre el Biodeterioro de Materiales".