¿Bacterias para conservar el patrimonio arquitectónico?

La piedra caliza es la materia prima de algunos de los edificios más emblemáticos del mundo, desde las pirámides egipcias hasta la catedral de Notre Dame y el Partenón.

Estas notables estructuras han resistido el paso del tiempo, pero ahora el cambio climático y la contaminación las ponen en peligro. Los estudios sugieren que el deterioro de los edificios de piedra caliza se ha acelerado considerablemente desde la Revolución Industrial.

Los científicos han encontrado una solución sorprendente: las bacterias. Una investigación reciente demuestra que los cultivos bacterianos podrían proteger los edificios históricos de piedra caliza de los daños medioambientales. 

Salvando los edificios históricos

Las rocas blandas, compuestas principalmente por carbonato cálcico, son vulnerables a la contaminación ácida del aire en los entornos urbanos, como el óxido nitroso y el dióxido de azufre que se producen cuando quemamos combustibles fósiles. Mezclados con el agua de lluvia, estos gases pueden formar costras negras en la piedra que, con el tiempo, provocan un grave deterioro.

El cambio climático también es una amenaza. Los científicos temen que los veranos más calurosos en Europa aceleren el deterioro de la piedra caliza. El aumento de las temperaturas podría provocar una mayor evaporación del agua de lluvia, que deja cristales de sal en el interior y agrietan la piedra porosa.

Un proceso conocido como carbonatogénesis bacteriana protege con éxito la piedra caliza dañada, con pocos efectos negativos en el edificio o en el medio ambiente en general.

El proceso consiste en hacer en el laboratorio cultivos bacterianos  -como Bacillus cereus, Bacillus subtilis y Myxococcus xanthus- y luego inyectarlos directamente en la piedra o aplicarlos a la superficie dañada con espátulas. A continuación, se añade una solución nutritiva para alimentar a las bacterias. Este proceso se repite hasta que los microorganismos hayan producido suficiente carbonato cálcico como para reparar la piedra caliza.

Aunque este tratamiento es, en sí, relativamente nuevo, la piedra caliza natural también se forma, en parte, por bacterias productoras de carbonato cálcico, un proceso que ocurre de forma natural en los océanos, suelos y lagos.

La técnica fue introducida por el Ministerio de Cultura francés en los años 90 y desde entonces se ha utilizado en monumentos y edificios de toda Francia, Portugal y España. También se han realizado pruebas preliminares en el yacimiento maya de Copán, en Honduras.

Carlos Rodríguez Navarro es profesor del Departamento de Mineralogía y Petrología de la Universidad de Granada, en España. Dirige un grupo de investigación que estudia el proceso de utilización de bacterias, que producen naturalmente carbonato cálcico, el principal componente de la piedra caliza, para reparar y proteger la piedra dañada.

El hecho de que las bacterias produzcan carbonato cálcico garantiza una perfecta compatibilidad con la sustancia ya presente en la piedra, según Navarro. "Esto no ocurre con otros materiales, que difieren mucho del carbonato cálcico presente en la piedra caliza”, explica.

Menos tóxico que los métodos convencionales

Jean-François Loubiere, científico ya jubilado del Laboratorio de Investigación de Monumentos Históricos del Ministerio de Cultura francés, formó parte del primer equipo que utilizó el método bacteriano en una iglesia en la década de 1990 en la ciudad de Thouars, al oeste de Francia.

"Es mucho más ecológico y respetuoso con la piedra porque es un proceso natural”, afirma Loubiere, comparándolo con técnicas de conservación sintéticas más habituales, que pueden dañar la piedra y liberar toxinas al medio ambiente.

Algunos tratamientos químicos tradicionales con polímeros liberan sustancias químicas tóxicas, conocidas como compuestos orgánicos volátiles, que pueden dañar el medio ambiente y la salud humana.

Según Navarro, la aplicación de productos sintéticos también puede crear una capa impermeable que obstruye los poros de la piedra y acelera la cristalización salina. El proceso bacteriano simplemente complementa el carbonato cálcico ya presente y permite que la piedra "respire”. 

En términos de estética, la biomineralización, el proceso por el que las bacterias producen minerales, también tiene beneficios, según Navarro. El color de la piedra no se altera de forma significativa, ni el proceso da lugar al típico aspecto húmedo o brillante habitual en los tratamientos sintéticos.

Loubiere cree que la técnica también sería adecuada para reparar los bloques de piedra caliza de la catedral de Notre Dame, dañados por el calor tras el gran incendio de abril de 2019.

Compitiendo con métodos sintéticos más baratos

Sin embargo, Faisl Bousta, microbiólogo del Laboratorio de Investigación de Monumentos Históricos, duda de que el procedimiento se aplique en la catedral de París, que aún está en proceso de restauración. 

Aunque la técnica está muy extendida en toda Francia, sobre todo, en el sector privado, tiene dificultades para competir con los métodos sintéticos.

"Es más cara que las alternativas y más restrictiva en su aplicación”, explica Victor Soulie, director de AMONIT, una empresa francesa que fabrica las soluciones biológicas utilizadas en el proceso y que colabora estrechamente con el Laboratorio de Monumentos Históricos. Pueden pasar meses hasta que se apliquen suficientes capas para que el tratamiento funcione.

Navarro cree que la necesidad de disponer de un laboratorio de cultivo de bacterias, que puede ser costoso y complejo, desanima a muchos conservadores.

Sin embargo, su equipo de la Universidad de Granada ha demostrado con éxito una forma de evitar el laboratorio y emplear las bacterias que ya colonizan la piedra.

Durante seis días, se rocía regularmente una solución nutritiva sobre la piedra caliza, alimentando los microorganismos existentes. Este enfoque se ha aplicado recientemente en monumentos de Portugal. De este modo, no es necesario el cultivo previo de las bacterias en un laboratorio, ahorrando tiempo y dinero.

A medida que los efectos del cambio climático se hacen sentir cada vez más en todo el mundo, la protección de monumentos y edificios históricos es una carrera contrarreloj.

Navarro es optimista sobre la futura aplicación de esta solución de conservación respetuosa con el medio ambiente: "Creemos firmemente que esta forma de tratamiento se generalizará en los próximos años”, concluye.

(ar/cp)