lunes, 27 de mayo de 2013

3. LA CONSERVACIÓN DEL ARTE RUPESTRE AL AIRE LIBRE: UN DESAFÍO FORMIDABLE. 3ª PARTE: BIBLIOGRAFÍA

Bibliografía

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Con esta bibliografía tan especializada, terminamos de plasmar en nuestro Blog la segunda ponencia. La hemos reproducido íntegra por dos motivos: debido al interés  que suscita  y a la dificultad de encontrar fuentes conocidas para la documentación de la conservación del arte rupestre.  

"Continuaremos con las intervenciones en otras entradas".



2. LA CONSERVACIÓN DEL ARTE RUPESTRE AL AIRE LIBRE: UN DESAFÍO FORMIDABLE. 2ª PARTE: SEGUIMIENTO DEL DETERIORO. PREVENCIÓN. INTERVENCIÓN. CONCLUSIONES

Seguimiento del deterioro

Es evidente que antes de hablar de deterioro hay que comprobar que éste existe. No basta con impresiones subjetivas, que pueden ser engañosas; es imprescindible disponer de datos.

Hay que partir de la base de que los procesos erosivos se dan siempre, pero sus efectos no se manifiestan de un modo continuo y las escalas temporales a las que lo hacen suelen ser extremadamente largas. No podemos predecir a partir de los datos que obtengamos cuando va a producirse un desprendimiento, por ejemplo, ni cuál será su tamaño. Aquí nos encontramos con un primer problema: no es posible controlar el estado y la evolución de todos los lugares con arte rupestre. Su número lo hace inviable por motivos logísticos, presupuestarios, etc.

Así pues será preciso proceder a realizar una selección de los lugares a monitorizar. Habrá que elegir un número razonable de ellos, basándonos en criterios de carácter general, tales como la geología, climatología, régimen hídrico, etc., sin perder de vista que la selección realizada ha de ser representativa tanto desde el punto de vista arqueológico como estadístico.

El método a utilizar ha de ser lo más simple que podamos idear y a ser posible basado en normas estándar, al objeto de que los datos sean comparables. No hay pues que olvidar que en el planteamiento general del trabajo es imprescindible diseñar el procedimiento de gestión de los datos obtenidos.

Aquí cabe de nuevo señalar que no es necesario acudir a procedimientos informáticos sofisticados. Una simple hoja de
cálculo servirá.

Un procedimiento sería comenzar realizando un estudio exhaustivo de los lugares elegidos, estudio que debería incluir datos acerca de la geología, climatología, régimen hídrico, análisis de pigmentos y soporte, flora (macro y microscópica) y fauna (sobre todo invertebrados). Simultáneamente debe levantarse un mapa de daños observados en el abrigo, que nos servirá para decidir si es preciso intervenir y con que grado de urgencia.

Este estudio debería en principio revelarnos cuales son los principales factores de deterioro que afectan al lugar, lo que a su vez nos indicará cuales son los parámetros a medir para efectuar un seguimiento efectivo del deterioro si lo hay.

En el caso de que esta investigación preliminar no revele ninguna pauta concreta, se debería continuar midiendo datos que en cualquier caso serán útiles, tales como temperatura y humedad ambiente, temperatura y humedad de la superficie rocosa, régimen pluviométrico, etc. Algunos de estos datos pueden obtenerse de la Agencia Estatal de Meteorología, de las Confederaciones Hidrográficas o en algunos casos de los propios Ayuntamientos.

Para obtener los datos, hay dos alternativas: la recogida manual de los mismos o la recogida automática. Ambas tienen ventajas e inconvenientes, partiendo de la base de que en algunos casos, por ejemplo el análisis químico de los pigmentos y del sustrato, no hay alternativa al procedimiento manual con toma de muestras.

Un procedimiento manual implica el desplazamiento periódico al abrigo, con una frecuencia como mínimo mensual, de un equipo que debe estar constituido al menos por dos personas, de donde se deduce que si el número de lugaresseleccionados es elevado, las necesidades de personal y equipamiento será importante, aunque el costo de la instrumentación necesaria no es relevante y puede ser manejada por personal sin formación específica. Tiene el inconveniente de que el registro obtenido no es continuo y la ventaja de que se pueden obtener muchos más datos.

La recogida automática de datos, parece la solución ideal, pero no está exenta de inconvenientes. El costo de una estación es elevado (fuente de alimentación, data logger, y sensores y la propia instalación de la misma) y no siempre existen sensores adecuados para los parámetros que deseamos medir, ni se pueden instalar todos los que serían precisos para un buen seguimiento. Una desventaja es que si la instalación no funciona, no se sabe hasta que se recogen los datos. Por el contrario, nos releva de visitas frecuentes en el tiempo (basta con una visita cada 3 ó 4 meses).

Nosotros hemos utilizado ambos métodos. Las estaciones automáticas funcionan bien pero dan problemas, como por ejemplo la localización de la fuente de alimentación (paneles
solares) o el mecanismo de almacenamiento (baterías) aparte de hechos anecdóticos, como es el caso de los cables de conexión de una de las estaciones en el barranco del Mortero (Alacón) que son roídos periódicamente por algún visitante de cuatro patas. Con estas estaciones hemos obtenido datos climáticos y térmicos de seis abrigos a lo largo de los últimos siete años, que nos han permitido averiguar cómo funciona la roca desde el punto de vista térmico, el régimen de vientos en el interior del abrigo, etc.

Hemos iniciado recientemente la toma de datos manual (desde el mes de febrero de este año) en el abrigo de Val del Charco del Agua Amarga (Alcañiz). Desde entonces hemos girado cuatro visitas en las que hemos medido parámetros ambientales (temperatura y humedad relativa) y parámetros de la superficie rocosa (temperatura, humedad de la superficie, temperatura de rocío y probabilidad de condensación) mediante instrumentos no invasivos tomándose en total unos 200 datos por visita. En síntesis, los resultados obtenidos parecen indicar que la temperatura superficial está relacionada con la temperatura ambiente y que se estratifica de arriba abajo. Con respecto a la humedad superficial en la roca, parece estar relacionada con la pluviometría y con la temperatura de la roca. Su comportamiento, en este abrigo, no es uniforme. Hay una zona más húmeda y no parece que se trate de humedad por capilaridad, ya que el conjunto del abrigo está bastante seco y el suelo tiene menos humedad que la pared (Fig. 1).
Fig. 1.- Zona húmeda del abrigo de Val del Charco del Agua Amarga.
Se realizaron también termografías de la superficie del abrigo con resultados sorprendentes. La termografía es una técnica que mide la temperatura de una superficie e indirectamente puede detectar la presencia de humedades. La teoría es que si hay agua y ésta se está evaporando, esa zona estará más fría que el resto de la superficie. Nuestra intención era obtener una fotografía del estado térmico de todo el abrigo y por ende de la humedad, además de las medidas discontinuas que habíamos obtenido con el resto de la instrumentación utilizada.

Las termografías no detectaron diferencias de temperatura asociadas a humedades, lo que implica que el agua contenida en la roca no se estaba evaporando.

En las termografías se apreciaban no obstante puntos más calientes que el fondo de la roca. Un examen más detenido de estos puntos reveló que correspondían a lugares en los que la capa más superficial de la roca se estaba desprendiendo del núcleo de la misma. (Fig. 2). La técnica revela la existencia de desplacaciones tanto de tamaño mediano (Fig. 3) como de pequeña dimensión (Fig. 4). De confirmarse este resultado, la termografía podría constituirse en un buen método para detectar alteraciones de la roca.
Fig. 2.- Diferencia de temperatura entre la laja en fase de desprendimiento y el bloque rocoso.


Fig. 3. Diferencia de temperatura entre una laja en fase de desprendimiento y el bloque rocoso (foto dentro del abrigo).


Fig. 4. Pequeñas descamaciones.

Otro resultado interesante fue que los lugares en los que se había intervenido fijando las desplacaciones mediante mortero de cal, se comportaban térmicamente como la roca compacta, lo que parece indicar que el tratamiento fue el adecuado además de eficaz. (Fig. 5 y 6).
Fig. 5. Laja sellada con mortero de cal. No hay diferencia en el comportamiento térmico.

Fig. 6. Otra laja sellada con mortero de cal.

Para confirmar estos indicios, vamos a tratar de simular en laboratorio todo este proceso. En este momento estamos tratando de terminar de diseñar el montaje experimental, del que esperamos tener resultados en el año próximo.

Finalmente, se estudiaron también las eflorescencias que aparecen en el abrigo, cuyo análisis por DRX reveló la presencia de sulfatos de magnesio en distintos grados de hidratación: en concreto se identificó hexahidrita y epsomita. Estas sales se hallarán probablemente en un cierto equilibrio para unas determinadas condiciones de temperatura y humedad de la roca, pero si estas condiciones se alteran de un modo importante, puede producirse el paso de una sal a otra, lo que implica un cambio de volumen del orden del 230%. En este momento hay pocas eflorescencias y el registro fotográfico no revela variaciones al menos a simple vista, lo que hace pensar que los movimientos del agua tampoco son muy importantes aunque lo hayan sido en el pasado.

Volviendo al método de seguimiento, como se ha señalado antes, ha de ser sencillo. La termografía, de confirmarse estos resultados, podría ser parte del mismo. Otro camino que parece prometedor es la fotografía multiespectral, sobre todo si conseguimos asociar imágenes y alteraciones. 


Prevención

Poco es lo que podemos hacer en este campo. Nos enfrentamos a fenómenos naturales que no podemos modificar ni controlar y ni siquiera sabemos bien como actúan. Solamente en algunos raros casos tendremos alguna posibilidad y desde luego dependerá del abrigo y su entorno.

Podremos, por ejemplo desviar escorrentías debidas a la lluvia, bien creando barreras, bien generando vías de evacuación alternativas.

Otro aspecto en el que, al menos en teoría se puede intervenir es en la prevención de incendios, eliminando la vegetación existente alrededor del abrigo en un área, cuya extensión se puede determinar, en función de la carga de fuego. No obstante, habida cuenta que muchos abrigos o conjuntos de abrigos se localizan en áreas protegidas desde Medio Ambiente, casi con toda seguridad entraríamos en conflicto con sus legislaciones específicas. 

Si el conflicto se resolviese, no hay que olvidar dos aspectos: si la vegetación en el entorno más próximo al abrigo es muy densa, su eliminación total implicaría un cambio notable en las condiciones del mismo (más insolación, variación de las temperaturas y de la humedad, etc.) con lo que antes de proceder a la tala habría que evaluar las consecuencias de la misma. En segundo lugar serían precisas labores periódicas de mantenimiento del área deforestada. 


Intervención

A nadie se le escapa que la situación ideal es no intervenir sobre el arte rupestre, pero hay ocasiones en las que la no intervención no es una alternativa.

Los soportes rocosos se degradan a todas las escalas, desde la fracturación en grandes bloques, con la consiguiente amenaza de derrumbe, hasta el desprendimiento de escamas causadas muy probablemente por criptoeflorescencias. Hay ocasiones pues en que la inacción puede llevar a la desaparición de la obra de arte.

Por supuesto, si se decide intervenir, la acción o acciones que se emprendan deben ser muy meditadas y llevadas a cabo exacerbando los criterios de mínima intervención, reversibilidad, etc. Si la intervención es a escala mayor que la del propio abrigo, es preciso estudiar los cambios que podría causar en la insolación, humedad, etc., antes de llevarla a cabo.

En nuestra experiencia, la sujeción de pequeñas placas, mediante mortero de cal ha sido eficaz. Harina de otro costal es sujetar bloques de gran tamaño, lo que implicaría el correspondiente proyecto de ingeniería.

Las operaciones de limpieza, que en algunos casos han sido discutidas, no generan ningún riesgo para la pintura. No tenemos ningún indicio científico que nos permita suponer que produzcan alguna alteración sobre el soporte o la pintura, lo que es lógico, ya que sólo se emplea agua. Tanto la roca como los pigmentos son insolubles. El compuesto más soluble de las rocas en las que habitualmente se hallan las pinturas es el carbonato cálcico. En laboratorio, una esfera de 1mm. de diámetro tarda varios meses en disolverse en agua, estando sometida a lavado continuo. En la naturaleza, donde el aporte de agua es ocasional, el período de tiempo necesario se incrementa en varios órdenes de magnitud.

La utilización del láser como herramienta de limpieza que en ocasiones se ha propuesto, tiene el inconveniente de que cambia el color de algunas rocas. Habida cuenta de la inhomogeneidad de los soportes de los que estamos hablando, el resultado puede ser lastimoso.

Más peligrosa puede ser la eliminación de líquenes, hongos, mantos bacterianos, etc. Si se tratan de eliminar mediante biocidas, no sabemos cómo interactuarán esos productos con el soporte o la pintura, e incluso puede darse el caso de que eliminada una o varias especies, el nicho que queda libre sea ocupado por otras resistentes a los biocidas utilizados.

La limpieza mecánica dañará inevitablemente al soporte, sin garantizar que no haya nuevos crecimientos.


Conclusiones

Del análisis de todo lo que antecede, se deduce que nos hallamos ante un problema de extremada complejidad. Podemos hacer un listado de las causas que originan o pueden originar el deterioro, pero tenemos información sólo de algunas y aun de éstas nuestro conocimiento es incompleto. Por otra parte muchas de ellas son causas naturales sobre las que no podemos intervenir.

Un primer paso imprescindible es conocer el estado del abrigo o grabado, elaborando un mapa de alteraciones observadas y partiendo de él, preparar un método de seguimiento. 

Diseñar un método de seguimiento es complicado por varias razones. La primera es nuestro escaso conocimiento como se ha señalado antes, lo que implica que no sabemos bien que controlar. En segundo lugar es preciso diseñar un sistema simple, ya que si no los aspectos logísticos y económicos del seguimiento lo hacen inviable. En mi opinión, de todo lo que se ha ensayado (que no es mucho) la fotografía multiespectral es la técnica que más perspectivas ofrece, a la espera de la validación de los resultados de la termografía.

La conservación preventiva se puede aplicar en pocos casos y exige, en cuanto la escala supera la del abrigo, estudios detallados para prever sus consecuencias.

En cuanto a la intervención, que por supuesto ha de ser adecuada y meditada, es inexcusable en aquellas ocasiones en que la obra de arte tenga un riesgo evidente de daño irreversible.

La bibliográfia de este tema es tan importante que la publicamos en una nueva entrada. 















domingo, 26 de mayo de 2013

1. LA CONSERVACIÓN DEL ARTE RUPESTRE AL AIRE LIBRE: UN DESAFÍO FORMIDABLE. 1ª PARTE. CAUSAS DEL DETERIORO

RAMIRO ALLOZA IZQUIERDO. Dirección General de Patrimonio Cultural. Gobierno de Aragón. 

JOSÉ IGNACIO ROYO GUILLÉN, JOSÉ LUIS RECUENCO CARABALLO, MIRIAM LECINA ENCISO, RUBÉN PÉREZ BELLIDO y M.ª PILAR IGLESIAS GARCÍA. Laboratorio de Calidad de la Edificación. Dirección General de Vivienda y Rehabilitación. Gobierno de Aragón.


Introducción: esta es la segunda ponencia de "Las Jornadas Técnicas para la gestión del Arte Rupestre". 

La conservación del arte rupestre al aire libre, ya se trate de pinturas o de grabados, es un desafío formidable; se trata de un problema sobre el que ignoramos casi todo. Plantea incertidumbres de todo tipo, desde las conceptuales a las metodológicas, sin olvidar por supuesto a las que atañen al mero conocimiento del fenómeno.

Causas del deterioro

Cuando hablamos de deterioro del arte rupestre, de lo que estamos hablando en realidad, es de deterioro del soporteLos pigmentos utilizados son sustancias químicas extraordinariamente estables y por tanto muy difíciles de alterar. No sucede lo mismo con el soporte, que es una roca con unas características determinadas, sometida a la acción de los agentes naturales, que la van erosionando poco a poco. Así pues, para conservar el arte rupestre es necesario conocer las causas de su deterioro y como actúan, seguirlo, prevenirlo si es posible y actuar en aquellos casos en los que sea posible y necesario.

Las causas del deterioro de los soportes rocosos en los que hallamos el arte rupestre son todos los fenómenos vinculados al clima y sus variaciones, los acontecimientos catastróficos, las causas antrópicas como la contaminación, la construcción de infraestructuras o el mero vandalismo y algunos otros como el cambio climático, de cuya posible influencia sobre la conservación del arte rupestre, no existe rastro en la literatura especializada.

Antes de pasar a detallar los agentes causales que por el momento se han descrito en la bibliografía, hay una serie de cuestiones de concepto que en mi opinión es imprescindible formular (Viles 2001).
  • ¿Hay escalas temporales y/o espaciales específicas de los distintos procesos erosivos?
  • Las escalas de observación ¿son las mismas que aquellas a las que actúa el fenómeno?
  • ¿Cómo comparar las escalas a las que opera el agente causal con las que observamos en la naturaleza?
  • ¿Cómo interactúan los diversos fenómenos que se producen a distintas escalas?
  • Las interacciones ¿son independientes, son antagónicas, son sinérgicas?

Por otra parte es preciso tener en cuenta que muchos de los factores operan de forma discontinua y de un modo no lineal. En cuanto a los agentes causales del deterioro, pueden agruparse en:

Agentes físicos: humedad, transferencia de calor y esfuerzos mecánicos

De entre los agentes físicos de deterioro, probablemente sea el agua uno de los factores clave ya que interviene en el proceso de crioclastia, en la disolución y transporte de sales, modifica las características mecánicas de la roca, generando tensiones en los procesos de humectación y secado y favorece el crecimiento de microorganismos y plantas superiores.

El agua puede provenir de la lluvia, de la humedad ambiental o ser subálvea. En climas como el de España, casi siempre el agua de lluvia que queda en la superficie de las rocas se evapora con rapidez, lo que no implica que el agua que penetra en su interior no permanezca en él.

El agua subálvea impregna las rocas por ascenso capilar y en ese camino puede disolver sales que tenderán a generar eflorescencias o subflorescencias.

En cuanto a la humedad atmosférica, se depositará sobre las rocas cuando se alcance el punto de rocío y en esas condiciones, el agua tenderá a penetrar en la roca.

Las formas de erosión observables a simple vista, que habitualmente se atribuyen a la acción del agua son la formación de tafonila aparición de alteraciones en forma de nido de abeja (honeycomb), el desprendimiento de fragmentos de tamaños diversos, desde milímetros a metros o la existencia de eflorescencias. Todas estas formas de erosión están interconectadas y relacionadas a su vez con parámetros tales como el tipo de roca y sus características, las sales que hay en disolución, sus modos de cristalización, etc.

Hay pocos trabajos que relacionen directamente estas formas de erosión y el arte rupestre. La mayor parte de la literatura publicada sobre estos fenómenos, proviene del campo de la geomorfología y del estudio de las rocas empleadas en la construcción.

Los tafoni, se encuentran en cualquier lugar del mundo y en todo tipo de ambientes. Así mismo se dan en cualquier variedad de roca ya se trate de granito, arenisca o caliza y con grano fino o grueso.

En su formación parecen poder distinguirse dos procesos fundamentales: endurecimiento de la capa externa y ablandamiento del interior. El primer proceso parece producirse por la precipitación de sales que son transportadas por capilaridad y por la aparición de “barnices superficiales”, en ocasiones de origen biológico, que modifican las características físicas de la superficie de la roca (menor permeabilidad por ejemplo).

El proceso de descohesión interior, puede producirse por disolución de sales. El interior está al abrigo del sol, con lo cual la humedad relativa será mayor, habrá menor temperatura y los procesos de precipitación de sales se verán disminuidos a favor de la disolución de las mismas (Mellor et al. 1997).

Lo anteriormente dicho, no es sino una generalización de los procesos que pueden tener lugar, que pueden ser distintos incluso dentro del mismo tafone (sing. de tafoni).

Los tafoni han atraído la atención desde antiguo como lo demuestra el hecho de que en el llamado fresco de las lilas o de la primavera, que se hallaba en una de las habitaciones de Akrotiri (hoy conservado en el Museo Arqueológico Nacional de Atenas) que data de 1650 A.C., ya se muestran tafoni en distintos grados de desarrollo (Hejl 2005).

En cualquier caso, los diversos autores parecen estar de acuerdo en que los fenómenos clave en la aparición de estas formas de erosión, son la humedad y la cristalización de sales, fenómenos que van aparejados.

Con respecto a la presencia de agua, sin la cual las sales no
pueden disolverse, la forma que más nos interesa es el agua contenida en la roca, sea cual sea su origen. Esta es la que permitirá la disolución de las sales contenidas en la roca y su movimiento a través de la misma.

El daño que la precipitación de las sales produce, debido a la presión de cristalización, es función de dos factores: sobresaturación de la solución y localización de la cristalización en la roca.

Ambos factores, están a su vez relacionados con: el tipo de sal y la velocidad de evaporación.

Se han realizado ensayos de laboratorio con Na2SO4 y con NaCl con efectos diferentes que se deben a: diferentes modos de cristalización, diferentes dinámicas de cristalización o diferentes lugares de localización del precipitado.

Hay que tener en cuenta además que parámetros tales como la tensión superficial, la presión de vapor, factores ambientales y el tipo de porosidad de la roca, juegan papeles importantes en el flujo de la solución y la velocidad de evaporación.

La combinación de todos estos factores, determina que se formen subflorescencias, que son las que realmente dañan la roca, o eflorescencias, mucho menos peligrosas (Rodríguez Navarro et al. 1999). Los propios autores apuntan la necesidad de investigar otras condiciones experimentales, con otras sales y con mezclas de sales.

Ruedrich y Siegesmund (2007), ensayan areniscas con Na2SOa bajas temperaturas. Sus conclusiones apuntan una vez más a la influencia de la composición y estructura mineralógica, porosidad y transporte de agua como factores que determinan el daño producido.

Lo anteriormente dicho pone de manifiesto la complejidad del fenómeno del que estamos hablando. Se ha intentado estudiar aisladamente algunos de los factores para tratar de conocer su influencia concreta en el proceso. Así por ejemplo, se sometieron diversos tipos de caliza (Nicholson 2001) a una serie de tratamientos de envejecimiento acelerado que incluían ciclos de helada/deshielo, humectación/secado y stress salino entre otros, con el objetivo fundamental de determinar los cambios en la porosidad de las rocas ensayadas. Los resultados demostraron que el comportamiento de cada roca es distinto y que depende de las condiciones particulares de la misma.

En esta misma línea, Williams y Robinson (2001), experimentan con combinaciones de sales, sometiendo luego las rocas a ciclos de hielo/deshielo, partiendo de la idea de que en la roca no tiene por que haber un solo tipo de sal y que además los efectos de una sola sal no tienen por que ser similares a los producidos por una mezcla de ellas. Los resultados corroboran las hipótesis de partida.

En un interesante trabajo, Mc Cabe et al. (2007) intentan comprobar si la respuesta al deterioro por sales es la misma para rocas “frescas” que para rocas que ya han sufrido procesos de degradación. Para ello toman bloques de arenisca a los que someten a diversos tratamientos: calentamiento para simular un incendio y ciclos de hielo/deshielo. Además algunos de estos bloques se recubren con mortero de cal. Tras estos pretratamientos, se les somete a tests de deterioro salino. La respuesta de la roca está relacionada con su particular historia de deterioro, no es lineal y difiere según el orden en el que se hayan aplicado los pretratamientos.

En esta misma línea se ha demostrado que en ambientes desérticos, es distinto el comportamiento de rocas previamente meteorizadas que el de rocas con otras “historias de meteorización” (Warke 2007).

Strini et al. (2008) han investigado la formación de tafoni en el Antártico, lo que aparte de ilustrar la existencia de este tipo de formaciones en cualquier lugar, aporta datos interesantes. Según los autores, el stress térmico, sobre todo en fluctuaciones rápidas, parece ser el máximo responsable de estas formaciones, mientras que el shock térmico o los ciclos hielo/deshielo parecen no tener gran influencia, aunque no se puede afirmar que el stress térmico solo, sea el agente causal.
TafoniImagen no incluida en la ponencia.  
Este tipo de formas erosivas, se puede observar incluso a niveles microscópicos (Velbel 2009) y se producen formando líneas a lo largo de planos de sedimentación, fracturas, etc. 

Huinink et al. (2004) han elaborado un modelo matemático que simula la aparición de tafoni. Su modelo parte de la suposición de que en la roca hay pequeños agujeros y que ésta se desintegra por efecto de la cristalización de las sales durante los ciclos de humectación/secado. El modelo demuestra que el factor clave es la duración del periodo de secado. Para períodos cortos, la cantidad de sal que precipita es proporcional a la duración y se deposita fundamentalmente en la superficie de la roca, formando una superficie relativamente lisa. Para períodos largos sin embargo, la sal se deposita en lugares con baja evaporación, que son las zonas menos expuestas al sol y al viento, donde crecen los agujeros y se desarrollan los tafoni.

La erosión alveolar (en “nido de abeja” o honeycomb) es otra de las formas comunes de meteorización cuyo origen sigue sin ser explicado de un modo suficiente. Parece que el agua desempeña un papel fundamental, así como la presencia de sales y de viento. Por ejemplo McBride y Picard (2004) estudian estas formaciones en zonas costeras próximas a Livorno en Italia y concluyen que la formación de estas estructuras se debe a la acción de la sal y a los ciclos de humectación/secado. Dependen de la porosidad, permeabilidad, cementación y tamaño de grano de la roca.

Por su parte, Rodríguez Navarro et al. (2010) tratan de simular la formación de este tipo de estructuras en laboratorio, sometiendo probetas impregnadas en solución salina a la acción del viento, llegando a la conclusión de que en una primera etapa, en la superficie homogénea de la probeta, se forman pequeñas cavidades distribuidas de un modo aleatorio. Posteriormente estas se van agrandando por efecto del viento que genera velocidades de evaporación mayores en los orificios que se han formado en la primera etapa.

Otro fenómeno en el que la humedad desempeña un papel importante es el de los cambios de volumen que experimentan las arcillas. En presencia de agua, las arcillas se hinchan, generando incrementos de presión en sus alrededores y comportándose como un lubricante que facilita deslizamientos y otras deformaciones (Jiménez González et al. 2008).

Hay una gran cantidad de literatura sobre el hinchamiento de arcillas debido sobre todo a los problemas que generan para la construcción. Todas las arcillas experimentan procesos de expansión, más o menos acusados, en presencia de agua, debidos fundamentalmente a dos tipos de mecanismos: expansión intracristalina, que es la que experimentan las arcillas llamadas expansivas como la esmectita y expansión intergranular, que experimentan todas las arcillas en presencia de electrolitos.

Las variaciones de temperatura tienen una gran importancia ya que intervienen en los procesos de cristalización de sales, como ya se ha visto, en los procesos de helada/deshielo y en los de contracción/dilatación. En los climas templados y relativamente húmedos, los ciclos de helada/deshielo tienen importancia capital en los procesos de deterioro, pero en los climas secos, los efectos térmicos actuarán únicamente contrayendo y dilatando la roca.

Los ciclos hielo/deshielo están afectados en primer lugar por la pendiente y orientación de la roca (Hall K. 2004, 2007) y no basta una temperatura por debajo de cero grados para producirlos ya que las temperaturas a las que la congelación se produce depende de las características de su red porosa (a menor porosidad, menor heladicidad), del modo en que el agua fluye por ella, de la cantidad de agua (a menor cantidad de agua, temperatura de congelación mas baja) y de la concentración de las sales que lleve en disolución (Hoerle 2006, Saad 2010).

En los lugares en los que las temperaturas por debajo de 0º C son raras o en los períodos en los que no se dan, los fenómenos erosivos que predominan, son los efectos mecánicos debidos a causas térmicas.

Los procesos de transferencia de calor se producen mediante tres mecanismos: conducción, radiación y convección.

Por conducción se entiende la transferencia de calor entre dos cuerpos que están en contacto físico o entre dos zonas del mismo cuerpo que están a distinta temperatura. En nuestro caso, la conducción es función de la densidad, la capacidad calorífica, la conductividad térmica, el tiempo y el grosor de la roca.

Por radiación se entiende la transferencia de calor que se produce por emisión o absorción de radiación electromagnética (p. ej. radiación infrarroja). Depende del balance entre la energía absorbida y la emitida, que a su vez está relacionada con la absorptividad de la roca y su albedo.

Por convección se entiende la transferencia de calor que se produce por intermedio de un fluido (en nuestro caso aire) y viene determinada por la temperatura de la roca, la temperatura ambiente, y la velocidad del viento.

No es necesario recordar que, en la naturaleza, los tres procesos pueden darse simultáneamente combinándose de forma compleja.

Los cambios de temperatura pueden producir dos tipos de efectos: shock térmico, es decir la roca se fractura cuando los esfuerzos mecánicos generados superan su capacidad para resistirlos, o bien stress térmico en cuyo caso los ciclos repetidos de calentamiento/enfriamiento producen fatiga en la roca y ésta, al cabo del tiempo, acaba disgregándose.

Con respecto al primero de estos fenómenos, se admite que sólo se produce cuando la variación de temperatura es mayor de 2º C/min. (Hall 1999). Estas variaciones pueden producirse muy rápidamente (Molaro et al. 2010), lo que implica que para registrarlas es preciso tomar los datos a intervalos muy cortos.

El calentamiento por radiación depende del albedo de la roca. Rocas más oscuras (de bajo albedo) se calentarán más que las rocas más claras. Hay que recordar que las rocas no tienen porque ser homogéneas y que además la pintura introduce una nueva heterogeneidad que, a su vez modificará el albedo. A este respecto Hall et al. (2007) han medido diferencias de temperatura entre los diversos pigmentos de algunas figuras. No obstante es preciso tener en cuenta que el calentamiento (o enfriamiento) no es solamente atribuible a efectos radiativos ya que la conducción y la convección juegan un papel importante (Hall et al 2005, Molaro 2010).

Agentes biológicos

Cuando nos internamos en el mundo de los seres vivos, la dificultad crece exponencialmente. Los problemas biológicos son infinitamente más complicados que los de origen físico o químico. 

Los seres vivos pueden causar daños físicos debido a su propio crecimiento, ya que las estructuras biológicas ocupan lugar. Además, su volumen puede cambiar, asociado a fenómenos de sequedad, de humectación, de crecimiento o senescencia, etc. Pueden modificar, en el caso de la formación de biofilms, la transferencia de agua entre el soporte rocoso y la atmósfera o el albedo de la roca.

Desde el punto de vista químico, pueden alterar los procesos de disolución, el pH del medio, los mecanismos de transporte o la especiación de metales, mediante la secreción de sustancias acomplejantes, etc., sin olvidar que también pueden inducir la formación de minerales secundarios. 

Un primer problema cuando nos enfrentamos a estos complejos sistemas, es el desconocimiento de las especies que pueden crecer sobre las rocas y de su metabolismo. Tampoco conocemos bien su ecología, ni las interrelaciones que pueden existir entre diversas especies vegetales o entre vegetales y animales.

Vale aquí también decir, en relación con el estudio de los fenómenos biológicos y su influencia en la conservación del arte rupestre, lo dicho para los efectos erosivos de origen físico o químico. La literatura científica al respecto es escasa y la existente se centra más en pintura paleolítica que en el arte rupestre al aire libre, con lo que nuevamente hay que acudir a trabajos no directamente vinculados al arte rupestre.

Quizá la primera pregunta a formularnos debería ir dirigida a averiguar cuales son las interacciones entre microorganismos y sustrato rocoso. A este respecto Ehrlich proporciona algunas pautas básicas que son las siguientes: Los microorganismos pueden contribuir a la disolución de minerales para utilizarlos como fuentes de energía, utilizarlos como aceptores de electrones en la respiración, obtener elementos traza imprescindibles en su metabolismo o para mejorar su competitividad.

Asimismo pueden formar minerales en los procesos de oxidación o reducción, en los procesos de detoxificación, en la formación de soportes celulares o estructuras protectoras o para mejorar su competitividad.

Todos estos microorganismos son oportunistas y explotan los nichos ecológicos que otras especies no pueden ocupar (Ehrlich 1996).

Los microorganismos fotosintéticos liberan sustancias que estimulan el crecimiento de hongos y otros microbios que inducen la disgregación de los minerales, su hidratación, disolución y formación de especies secundarias. Cuando los nutrientes no están en forma biodisponible, las sustancias extracelulares los acomplejan para incorporarlos a las rutas metabólicas. Estas sustancias extracelulares pueden modificar las velocidades de meteorización hasta en tres órdenes de magnitud, dependiendo del pH, la estructura de la superficie del mineral y de sus grupos funcionales orgánicos (Banfield 1999).

Las rutas bioquímicas concretas que utilizan los microorganismos o las plantas superiores para incorporar metales a sus organismos se investigan activamente en la actualidad debido, sobre todo al uso industrial que potencialmente podrían tener estos organismos en los procesos de biorremediación (descontaminación de suelos, aguas, etc.). Nies en un review de 1999, describe dos mecanismos de penetración de los metales en la célula, el primero inespecífico y rápido que es el quimio-osmótico y el segundo más lento, específico con respecto al sustrato y costoso desde el punto de vista energético que implica la biosíntesis de sustancias tales como las metalotioneinas o las fitoquinas. Enumera así mismo tres mecanismos de detoxificación: la eliminación de los iones metálicos, la formación de complejos con moléculas basadas en el glutation (fitoquinas) y la reducción del metal a un estado de oxidación menos tóxico.

Se han estudiado muchos casos de erosión biológica y sus causas. Por ejemplo el papel de las sustancias extracelulares en la disolución y acomplejamiento de metales (Barker etal. 1996) y la formación de tipos erosivos peculiares, como el denominado “photokarren” (Lundberg et al. 2010) o los cambios de diversos parámetros, como pH y conductividad, en la formación de cazoletas (Domínguez Villar et al. 2007). No obstante el problema dista de estar resuelto.

Los microorganismos, no solo son activos en los procesos de disolución, sino que también pueden generar minerales secundarios o producir la bioprecipitación de carbonato cálcico (Cuezva 2003, 2009).

Otro aspecto a tener en cuenta y que subraya la complejidad de estos sistemas, es el hecho de que los animales pueden interactuar con la microflora, comportándose como vectores para determinados microorganismos (Jurado et al. 2008, Bastian et al. 2009).

Por lo que respecta a estudios realizados sobre pinturas al aire libre, solo se han podido localizar dos trabajos. En ambos casos, se identifican las especies existentes mediante técnicas bioquímicas, pero no se va más allá (González et al. 2006, Portillo et al. 2009).

No obstante, el mayor problema al que nos enfrentamos es probablemente el hecho de que no se conocen todas las especies, y solo parte de las presentes en un determinado sustrato son susceptibles de ser cultivadas, con lo que resulta extremadamente difícil conocer su metabolismo y por tanto formular hipótesis acerca de su acción sobre los soportes rocosos o sobre las pinturas (González et al. 2005, 2008). En resumen el problema estriba en el hecho de que solo una pequeña parte de esos microorganismos son cultivables en el laboratorio, pero el análisis mediante ADN revela la presencia de una enorme variedad de ellos. Sabemos que están presentes, podemos saber si están activos o no, pero no podemos decir mucho más. Un reciente descubrimiento (Wolfe – Simon et al. 2010) añade mayores dosis de complejidad al problema, ya que parece haberse constatado que determinados microorganismos extremófilos, son capaces de incorporar arsénico a sus ácidos nucleicos y a los metabolitos asociados a su biosíntesis, lo que abre todo un mundo de nuevas e insospechadas perspectivas.

Conviene aquí recordar que estos fenómenos que sin duda alteran el soporte rocoso, actúan a escala microscópica y no sabemos como ni en cuanto tiempo generarán cambios apreciables a otras escalas.

En resumen, los organismos pueden alterar los soportes generando esfuerzos físicos debidos a su mero crecimiento, pueden modificar el flujo del agua, generar sustancias acomplejantes que modificarán las reacciones químicas y su velocidad y formar minerales secundarios tales como oxalatos, carbonatos, etc. No obstante el mayor problema consiste en el desconocimiento tanto de las especies como de su metabolismo, con lo que es especialmente arriesgado formular cualquier tipo de hipótesis.


Contaminación ambiental y cambio climático

Contaminación ambiental. No hay estudios. Se ha trabajado mucho en zonas urbanas o industriales (minería) pero muy poco en ambientes como el que a nosotros nos interesa. Según los datos disponibles (Aemet, Ayuntamientos) la contaminación en zonas urbanas es de cinco a diez veces mayor que en zonas rurales.
Cambio climático. Situación parecida a la anterior. Los modelos que se usan por parte de IPCC (http://www.ipcc.ch/) sólo son coherentes en cuanto a las temperaturas. Si las predicciones se cumplen habrá menos días de helada, pero aumentará el stress térmico.


Fenómenos catastróficos


  • Terremotos: afortunadamente la Península Ibérica es una zona de baja sismicidad.
  • Inundaciones: afectarían a pocos lugares, ya que en general, las manifestaciones de arte rupestre se encuentran en zonas altas de los cursos de agua.
  • Incendios forestales.
Como se ha comentado anteriormente, los riesgos de origen tectónico o hidráulico a los que está expuesto el arte rupestre al aire libre en España, son relativamente bajos, en el primer caso por la baja sismicidad de la península ibérica y en el segundo por la situación geográfica de los abrigos.

Desgraciadamente no es éste el caso en cuanto a incendios forestales se refiere. Baste saber que según datos del Ministerio de Medio Ambiente, la media de incendios en España en el decenio 1996 – 2005 fue de 7.651 al año, con una media de superficie quemada de 123.459 Ha. Durante este mismo período hubo 253 grandes incendios, entendiendo por gran incendio aquel que arrasa más de 500 Has.

Así pues estamos ante un riesgo real, agravado por el hecho de que prácticamente todos los lugares con arte rupestre se sitúan en medio rural y en general rodeados de vegetación abundante, ya sea herbácea, arbustiva o arbórea.

El principal efecto del fuego es el calentamiento y enfriamiento brusco de la roca. El shock térmico asociado supera con mucho la capacidad de las rocas para soportarlo y hace que estas estallen y se exfolien. Este es un fenómeno observado y descrito de antiguo (Emery 1944).

En las llamas se han medido temperaturas que oscilan entre los 650 y los 1.350º C (Águeda 2010) con lo que las rocas alcanzan temperaturas muy elevadas en cuestión de unos minutos, temperaturas que caen también bruscamente en cuanto todo el combustible se ha consumido. Habida cuenta que se sabe que una roca comienza a disgregarse cuando el cambio de temperatura supera los 2º C/min., el efecto esperable es el que tantas veces se ha descrito: la exfoliación que en ocasiones puede llevar a la completa disgregación de la roca.

Se han realizado experiencias de laboratorio al objeto de intentar cuantificar los efectos del fuego sobre las rocas. Así Allison, en su trabajo publicado en 1999 estudia la variación del módulo de elasticidad tras someter muestras de roca a calentamiento. Mc Cabe (Mc Cabe et al. 2007) somete rocas a calentamiento en horno y a fuego real, estudiando luego el comportamiento frente a soluciones salinas. Concluye que el comportamiento es distinto y más impredecible, en el caso de muestras sometidas a fuego real. Señala además que como consecuencia del fuego, las rocas pueden recubrirse de hollín u otras sustancias orgánicas provenientes de la pirólisis de la materia orgánica, que modificarán el comportamiento de la roca frente a la humedad.

Se ha estudiado asimismo la composición del humo (Statheropoulos et al. 2007) hallándose que puede contener hasta 76 compuestos volátiles distintos. La acción de estas sustancias sobre la roca es por el momento desconocida.

Otro aspecto a tener en cuenta en los fuegos forestales son
los métodos de extinción que suelen combinar medios mecánicos y el riego de la superficie afectada. Habitualmente se emplea agua como agente extintor a la que en ocasiones se le añaden retardantes del fuego. Estos retardantes suelen ser sales de amonio (fosfatos, sulfatos o mezclas) que a veces incorporan sustancias colorantes para marcar la zona ya irrigada. No parece que estos aditivos puedan conllevar efectos perjudiciales ya que los fosfatos o sulfatos de amonio se utilizan habitualmente como fertilizantes y los colorantes o bien son orgánicos que se degradan rápidamente con la luz solar u óxidos de hierro que son eliminados por la lluvia.

Por la extensión de la ponencia y para facilitar su lectura y comprensión, hemos dividido sus contenidos en dos entradas:

LA CONSERVACIÓN DEL ARTE RUPESTRE AL AIRE LIBRE: UN DESAFÍO FORMIDABLE. 1) CAUSAS DEL DETERIORO

LA CONSERVACIÓN DEL ARTE RUPESTRE AL AIRE LIBRE: UN DESAFÍO FORMIDABLE. 2) SEGUIMIENTO DEL DETERIORO. PREVENCIÓN. INTERVENCIÓN. CONCLUSIONES Y BIBLIOGRAFÍA. 












RUTA AL ABRIGO DEL FORAU DEL COCHO

  Manuel Bea Martínez y Paloma Lanau Hernáez (coords.).  Editado por IEA / Diputación Provincial de Huesca, 2021. ITINERARIOS A CONJUNTOS RU...