Biomineralización, los microorganismos reconstruyen monumentos

La biomineralización es un proceso mediante el que los organismos vivos son capaces de producir sólidos inorgánicos a través de dos vías: inducida de forma biológica y mediada por una matriz extracelular que organiza los cristales mineralizadosLa capacidad de los microorganismos de formar polisacáridos extracelulares en los que se depositan ciertos compuestos es conocida desde hace mucho tiempo. Uno de los ejemplos más importantes son los estromatolitos, formaciones creadas por microorganismos que en unas condiciones concretas crecen debido a la precipitación del carbonato cálcico.

Los monumentos de interés histórico están frecuentemente situados en ciudades y, por lo tanto, expuestos a la contaminación ambiental. La piedra puede ser un material poroso que absorbe al agua llena de partículas contaminantes hasta que es evaporada por el efecto del sol y del viento, el agua contaminada forma cristales de los contaminantes en el interior de la piedra cuando se evapora que quedan concentrados en el superficie de ésta, que combinados con las contracciones naturales del material hacen que se altere e impone dificultades respecto a la conservación del patrimonio cultural.

Los métodos más habituales para su restauración han sido la proyección de agua o microlimpieza con chorros de arena, pero estas técnicas presentan riesgos como la disolución de la piedra y la erosión de las zonas tratadas. Más recientemente se descubrió un procedimiento utilizando cierto tipo de láser que limpiaba la superficie provocando pocos efectos negativos, pero aparentemente provocaba un color amarillento a la piedra. Sus defensores argumentaron es el color original de la piedra ya que el láser no disuelve ni abrasa la superficie, pero es una técnica cara por lo que no se puede utilizar en grandes superficies y tampoco es utilizable sobre ciertos pigmentos porque se transforman en color negro.

Independientemente de las características del método de restauración empleado, es cierto que no protegen el soporte. De forma natural, la piedra está protegida por una película de calcín que con el paso del tiempo va desapareciendo y recubriéndose de salitres y contaminación. La piedra después de estos tratamientos puede quedar desprotegida y en general acelerar el proceso degenerativo al que estaba sometido.

Utilizando bacterias capaces de depositar sobre el soporte una película de carbonato de calcio y sílice es posible mejorar la conservación de los monumentos de interés histórico e incluso reponer estructuras perdidas por la erosión. El proceso es relativamente sencillo de explicar, se utilizan cultivos de bacterias no patógenas en una solución acuosa que crecen en un medio nutritivo especial para ellas y a continuación se pulverizan sobre el soporte a tratar en una cantidad próxima a los 5 l por m2. Cuando se deja de procurar el medio nutritivo, las bacterias mueren, dejando una película de calcín. En 1993 se aplicó esta técnica en la iglesia de Saint-Médard de Thouars (Poitou-Charentes), observándose que la piedra mejoró especialmente su impermeabilidad.

La bacteria estrella de la técnica es Bacillus cereus, aunque hay otros muchos tipos bacterianos que realizan este proceso como Pseudomonas calcii, Aquaspirilum magnetotactium o Pedomicrobium. Bacillus cereus es una bacteria conocida por ser un patógeno oportunista que produce vómitos y diarreas cuyos efectos suelen estar relacionados con la ingesta de alimentos, Gram positivo capaz de formar esporas, se trata de una bacteria ubicuota aeróbica facultativa que se emplea en diversos campos, desde la producción de antibióticos como la zwittermicina A contra Fitófora o lactamasas hasta proteasas.

La selección del tipo bacteriano empleado y los nutrientes que se les ha de aportar en importante, por un lado, algunos géneros pueden depositar coloración sobre los soportes tratados, por otro, el estudio de los nutrientes permite que el proceso pueda ser realizado por los microorganismos elegidos y que el proceso se realice adecuadamente.

El las fases del proceso de biomineralización pueden tardar aproximadamente una semana en realizarse y después solo hay que esperar que los microorganismos realicen su trabajo. El resultado final es la consolidación del soporte creando una película que protege la superficie, pero no su reparación. La técnica quizá pueda conseguir, además, la reconstrucción de la piedra, es decir, convertirse en un mortero biológico que pudiera ser aplicado en las grietas y fisuras de la piedra alterada o sobre moldes de reconstruyan la superficie, incluso, imitando el material original al incorporar material tipo en la suspensión y pigmentos naturales que colorearían en tonos semejantes el mortero biológico, obteniendo un resultado con las mismas características que el soporte original.

Más información en la red:
http://web.culture.fr/culture/sedocum/lrmh-cd.htm
http://www.ag.iastate.edu/departments/foodsci/classes/fshn420/bcereus.html
http://www.agrobiologicals.com/glossary/G1714.htm

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