PI. Estudios de evaluación de tratamientos biocidas

Descripción

La alteración biológica de los monumentos pétreos se puede evaluar a través del análisis y la determinación de los organismos presentes. Así pues, se puede recurrir a métodos morfológicos, microbiológicos, bioquímicos, histoquímicos y químicos.

Una amplia gama de organismos desde bacterias a plantas superiores intervienen en los procesos de biodeterioro. La utilización de técnicas de microscopía electrónica, microbiología, métodos de biología molecular u observaciones "in situ" permite diagnosticar el tipo de organismo implicado en el biodeterioro y proponer medidas de control biológico.

Los métodos morfológicos y estructurales implican varias técnicas de examen del material pétreo:

 observación visual;

 con estereomicroscópico, aunque de escaso aumento, permite identificar los organismos presentes;

 con microscopio óptico, se puede reconocer la morfología y estructura celular de cada grupo de organismos y microorganismos;

 con microscopio electrónico de barrido, para la observación tridimensional de las células o de la superficie de la piedra;

Métodos de control biológico: estudios previos con biocidas.

En las obras de arte y monumentos de naturaleza pétrea, los métodos de control químicos son los que se emplean más habitualmente. Tras la selección de los productos biocidas más adecuados para la obra en estudio, se procedió a la realización de una serie de estudios previos.

Por un lado se realizaron los estudios de eficacia biocida sobre las distintas especies y se prueba la eficacia de los tratamientos a lo largo del tiempo. Por otro lado, se estudia la posible interacción biocida-sustrato.

Se usan una serie de productos, los cuales se han disuelven en agua destilada a unas concentraciones que pueden reproducir el efecto de tratamientos repetidos (tratamientos estacionales).

Los biocidas se aplican de distinta forma, por capilaridad o inmersión, según el ensayo al que se sometan las probetas.

Los ensayos que se llevaron a cabo en las muestras de piedra y madera antes y después de la aplicación de los biocidas. Estos fueron: absorción de agua por capilaridad, medida de la alteración cromática, observación al microscopio electrónico de barrido y ensayos de envejecimiento acelerado.

Plazo de ejecución y calendario

Plazo de ejecución: 2013-2016 Ha finalizado el proyecto

Resultados del proyecto

Todos los estudios efectuados en el proyecto se utilizaron para poner a punto una metodología de aplicación general para el estudio e identificación de agentes biológicos de deterioro, así como para la evaluación del comportamiento, eficacia y compatibilidad de los tratamientos biocidas con los materiales que componen las distintas estructuras de los inmuebles estudiados.

Resultados de la anualidad

En este último año del proyecto, se ha recopilado toda la información obtenida tras los distintos estudios efectuados y los ensayos de laboratorio, complementandose con otros estudios que han sido necesarios. Se han redactado memorias y artículos para su publicación en diferentes revistas científicas y/o congresos de conservación de bienes culturales.

Los materiales estudiados han sido: piedra, cerámica y madera.

La tercera fase de este estudio consistió en la evaluación de los tratamientos biocidas con el objetivo de verificar y determinar la tanto la efectividad de los productos, como la compatibilidad e interacción con el material lignario. Para ello se llevaron a cabo una serie de ensayos en el laboratorio.

 Ensayos de efectividad biocida: Estudio de la eficacia biocida mediante cálculo de porcentaje de crecimiento de colonias microbianas (análisis de imagen) a lo largo del tiempo en distintas especies de madera.

 Ensayos de interferencia biocida-madera: Estudio colorimétrico y al SEM-EDX.

Colaboración/cooperación

 CITIUS (Centro de Investigación, Tecnología e Innovación de la Universidad de Sevilla)

 Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis (CSIC)

 Departamento de bioquímica Vegetal y Biología Molecular-USE

 Departamento de Ingeniería Química Ambiental-USE

 Departamento de Mineralogia y Petrología-UGR

01.03.07.08 PI Nuevo enfoque técnico-metodlg: paleobilg. y ADN

Antecedentes

Este proyecto es pionero por unificar el estudio biológico, genético y físico-químico del registro paleobiológico que se conserva en los yacimientos arqueológicos. Durante años hemos elaborado una metodología de análisis tafonómico de los registros que nos lleva a un modelo de depósito antrópico y a diferenciar algunas culturas por el contenido y el estado de conservación de huesos y conchas. Además de este estudio unificamos los resultados genéticos, en el caso de poder aislar fragmentos de ADN, y físico-químicos con el objetivo de estimar el origen de las especies domesticadas actuales y de alguno silvestre. En este proyecto estudiaremos dos especies, las vacas y los conejos (especie autóctona de la Península Ibérica). Cada una representa un aspecto de los recursos naturales que los humanos hemos utilizdo, las vacas como especie domesticada y criada y los conejos como especie silvestre autóctona que identifica a esta península. Hay un estudio de vacas en Burgos (Anderüng, 2002) y este proyecto sería el siguiente trabajo. Con la diferencia de que en este trabajo pretendemos crear un protocolo de uso de las Ciencias Experimentales en Arqueología sin tantas dudas sobre la posible contaminación que apuntan algunos especialistas (Leonard, 2006).

Hipótesis de partida

Hay tres hipótesis de trabajo:

 El contenido de los paleobasureros identifican a algunas culturas.

 Las especies animales de consumo manejadas por los humanos no son estrictamente autóctonas. No sólo hay especies de vertebrados introducidos por las culturas que llegaron a nuestra región, sino que se ha mantenido frecuentes hibridaciones con ganado africano. Este hecho ratificaría la hipótesis de unas culturas ibéricas mejor conectadas con África y con fechas más antiguas de las esperadas

 Los envenamientos de animales y humanos a lo largo de los períodos históricos son en ocasiones contaminaciones postmortem. El enterramiento de los huesos de animales producen cambios fosildiagenéticos que pueden cambiar historias.

Objetivos científico Técnicos

 Crear una base de datos genéticos de las especies de consumo halladas en los yacimientos paleobiológicos y arqueológicos.

 Aumentar la colección osteológica paleobiológica y actual de referencia.

 Determinar la evolución y variabilidad de esas especies en consonancia con el cambio climatológico y las distintas culturas y grupos que han llegado al territorio andaluz.

 Tener una técnica genética adecuada para la identificación específica de los materiales orgánicos de soporte de algunos bienes culturales.

 Elaborar un protocolo de uso de las técnicas físico-químicas en la determinación de contaminaciones y envenamientos.

Descripción

El estudio paleobiológico y tafonómico de los registros paleoorgánicos nos muestran las

costumbres de consumo y basureras de los antiguos pobladores de la región. La domesticación de la mayoría de las especies actuales parece que ocurrió en Oriente y no en nuestro suelo. Sin embargo, las técnicas genéticas pueden corrobar o no esta premisa que en algunas especies no está tan claro ese origen alóctono. Es tal la variabilidad de las poblaciones de animales que consumimos los humanos en la actualidad que no podemos usarlos como indicadores del manejo que practicamos desde la antigüedad. Por ello, ponemos en práctica esta técnica empleada en genética forense para identificar cada individuo y participar de la historia de los humanos desde una base científica con mayor garantía que las que se vienen aplicando.

Las condiciones físico-químicas de algunos de estos huesos nos lleva a un posible envenenamiento que igualmente podría darse en las poblaciones humanas y explicaría la salud y pervivencia de nuestros antepasados, así como las actividades que desarrollaban. Sin embargo, hay una cierta duda de que muchos de esos envenenamientos sean contaminaciones postmortem.

Como consecuencia Añadimos a esta descripción la utilidad de la identificación de pieles y otros tejidos animales que se usan en la confección de los bienes culturales mediante la técnica de ADN antiguo.

Plazo de ejecución y calendario

Este proyecto se desarrollaría desde 2011 hasta el 2016 en función del calendario del proyecto de excelencia. Pero como incluye la presentación de una Tesis Doctoral que se expondrá en el 2016 prolongaremos las fases del proyecto a este año en el que prepararemos las publicaciones restantes.

Resultados del proyecto

 Construir un modelo de formación de paleobasureros históricos que identifique la evolución trófica y cultural de Andalucía. Preparación de la publicación en revista indexada.

 Resumir nuestra experiencia en un protocolo de investigación genética para los arqueólogos y genéticos especialistas en DNA antiguo.

 Ofrecer a las Consejerías de Medio Ambiente y a la de Agricultura y Pesca esta base de datos como criterio científico en la conservación de razas autóctonas domesticadas y silvestres.

 Reunir los resultados físico-químicos en un protocolo de preparación de muestras.

 Interpretar nuevos aspectos históricos de nuestras culturas bajo nuevos enfoques y técnicas.

Resultados de la anualidad

Los resultados esperados para 2016:

 Ensayo físico-químico de muestras de huesos. Publicación aceptada por la revista Digital de "Análisis Pixe en muestras óseas subfósiles: ensayo de un protocolo de preparación" presentadoa en el XI Congreso Ibérico de Arqueometría en Évora (Portugal).

 Publicación enviada a revista indexasa Cellular Biology " Ancient DNA reveals

long-term genetic vulnerability and recent deterioration in the highly endangeremnet Iberian lynx".

 Memoria anual y final del proyecto para la Consejeria de Economía.

 Desarrollo de una nueva técnica genética de ADN antiguo. Preparación de publicación indexada de impacto

 Modelización de las costumbres basureras de los humanos. Los resultados se presentarán en el Congreso de Arqueometría que se celbrará en CENIEH de Burgos en el 2017.

 Preparación de las publicaciones: "Análisis Pixe en muestras óseas subfósiles:

ensayo de un protocolo de prepración";

 Publicación aceptada en PALAIOS"Bone loss from carcasses in Mediteranean ecosystems"

 Publicación aceptada con correcciones en Archaeological and Anthropological Science "Skeleton destruction of Cervus elaphus hispanicus carcasses in Mediterranean ecosystems: Bioestratinomy in the Sierra Norte of Seville Natural Park (SW of the Iberian Peninsula)

 Preparación de cuatro ponencias para el I Encuentro de Arqueozoología Ibérica que se celebrará en la Universidad de Algarve (Faro, Portugal).

 Lectrura de Tesis Doctora en la Universidad Pablo de Olavide de Esteban García dirigida por Eloísa Bernáldez

 Tutoría de la estancia del conservador-restaurador José Pozo