¿Por qué se degradan las esculturas de piedra de la catedral de Burgos?

Un grupo de científicos del departamento de Física de la Materia Condensada de la Universidad de Valladolid (UVa), del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) y de la empresa segoviana Arquitectura y Conservación de Monumentos han publicado en la revista Environmental Science and Pollution Research una investigación en la que vinculan la contaminación de las aguas subterráneas a la degradación de las esculturas de piedra caliza que decoran el trasaltar del siglo XV de la catedral de Burgos.

Estas esculturas en relieve, labradas principalmente por el artista francés Felipe de Vigarny, han sido sometidas a lo largo de sus más de cinco siglos de historia a diferentes trabajos de restauración y limpieza, que en algunos casos han empeorado su estado de conservación. En el siglo XX, el deterioro de estas figuras se vio agravado llegando incluso a la fractura y desprendimiento de algunas piezas.

Como detalla el catedrático de la UVa Fernando Rull, coordinador del grupo, estas esculturas “se encuentran en un estado muy deteriorado debido al proceso de degradación físico químico que han experimentado y que se traduce en la rotura e incluso la caída de los materiales". “Los relieves se están perdiendo y las esculturas se están desfigurando", añade.

Con el fin de identificar el origen de este deterioro y paliarlo, en 2012, el Cabildo catedralicio, en colaboración con la Junta de Castilla y León y el Banco Santander, puso en marcha un proyecto de restauración.

En el marco de esta iniciativa, el grupo de investigadores está llevando a cabo la caracterización mineralógica de la roca caliza así como de las eflorescencias (cristales de sales que se depositan en la superficie de los materiales), pátinas (debilitamiento del color) y tratamientos superficiales que aparecen sobre los paneles del trasaltar, utilizando para ello técnicas analíticas ‘in situ’, de carácter no destructivo (como la espectroscopia Raman) y en laboratorio (espectroscopia infrarroja y Raman en modos macro y micro, y difracción de rayos X).

“Es importante el papel que juegan estas técnicas y las capacidades de identificación que tenemos de distintos compuestos de manera rápida y sencilla utilizando nuestros instrumentos portátiles de espectroscopia Raman, ya que podemos trasladarlos a los lugares donde hay objetos de interés que conviene no tocar ni mover, unos estudios ‘in situ’ que suponen una importante ventaja", explica Rull.

La técnica se basa en irradiar la muestra de material que se desea analizar con un pequeño láser. El espectrómetro mide la luz que difunde y esos datos sirven para conocer, entre otros aspectos, la composición del material que se observa. “En el caso concreto del proceso de degradación de las esculturas del trasaltar de la catedral de Burgos hemos realizado un mapeo in situ de los materiales que estaban aflorando por lo capilares de la piedra y que se sospechaba que eran los causantes del problema de desprendimiento", recuerda el investigador.

Los investigadores han identificado una gran cantidad de compuestos distintos a la roca caliza original, principalmente sales, en especial salitre, sulfatos y cloruros. Los análisis químicos de las aguas que circulan por el subsuelo de la catedral indican la presencia abundante de algunos de los iones que componen estas sales, de modo que el ascenso capilar de agua freática podría ser una posible explicación a la aparición de estas eflorescencias y pátinas (capa de sales que se produce sobre la superficie del metal), especialmente en el caso de los nitratos.

Según los investigadores, los resultados obtenidos son relevantes de cara a establecer modelos de degradación de los materiales y posibles métodos de remediación.

Ciencia al servicio del patrimonio

La cooperación entre historiadores y científicos es clave para conocer nuevos datos relacionados con el patrimonio. El trabajo realizado por los investigadores del Departamento de Física de la Materia Condensada de la UVa, que conforman el Grupo de Espectroscopia Raman e Infrarrojo de Cristales y Minerales, coordinado por Fernando Rull, se enmarca en una línea de investigación más amplia centrada en aplicación de técnicas espectroscópicas a la caracterización de materiales históricos.

El grupo ha aplicado estas técnicas, por ejemplo, a la caracterización de pinturas romanas, la identificación de pigmentos empleados en la decoración de templos medievales, el análisis de manuscritos de la Biblioteca Histórica de la Universidad de Valladolid, el estudio de la fachada de la Estación del Norte de Valladolid y, más recientemente, al estudio de cuevas como El Soplao o Altamira.

Técnicas como la espectroscopia Raman, principalmente, pero también la espectroscopia de Plasma Inducido por Láser (LIBS), la espectroscopia infrarroja o la difracción de rayos X permiten no sólo optimizar el proceso de restauración del patrimonio, sino también obtener nueva información sobre épocas pasadas.