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Alla ricerca
del batterio perduto

· Importante scoperta all’Archivio Segreto Vaticano nel campo del restauro ·

Il paziente eccellente, oggetto di questo articolo, è un rotolo di pergamena di grandi dimensioni, contenente uno degli atti preparatori del processo di canonizzazione del monaco sublacense Lorenzo Loricato, uno dei maggiori rappresentanti dell’eremitismo nella valle dell’alto Aniene durante il medioevo. Il rotolo è conservato presso l’Archivio segreto vaticano con la segnatura A.A. Armi-XVIII 3328; appartiene al fondo di Castel Sant’Angelo (o Archivum Arcis), il più antico e certamente uno dei più importanti complessi di atti antichi dell’Archivio vaticano. Il documento si apre col testo della lettera con cui Innocenzo IV, il 28 novembre 1243, aveva dato incarico di avviare l’inchiesta per l’apertura del processo. Parlano anzitutto i due commissari papali incaricati dell’inchiesta, che il 20 febbraio 1244 dichiarano aperto il processo. Seguono le dichiarazioni rilasciate da 104 testimoni, che presentano tutte la stessa struttura: viene indicato il nome del teste, il quale è «giurato e interrogato sulla vita e sui miracoli di frate Lorenzo». Nel documento sono registrati in totale 60 miracoli. Il processo si concluse l’8 marzo 1244.

Il rotolo è formato da otto fogli di pergamena di capra, di misure disomogenee tra loro, cuciti sul lato corto con uno spago di canapa per una lunghezza totale di 492,9 centimetri. La forma del rotolo era molto usata nei processi medievali proprio perché il supporto doveva contenere testi a volte molto lunghi, comprendenti in genere sia l’interrogatorio dei testimoni che la sentenza. Per questo, quando si attinse alle metodologie del sistema giudiziario anche in ambito dei processi di canonizzazione, si scelse questa forma documentaria per i verbali.

Quando si decise di intervenire con il restauro, il rotolo era conservato all’interno della sala dell’Archivio vaticano climatizzata, deputata alla conservazione delle pergamene. Presentava danni di tipo meccanico (lacerazioni e lacune del supporto), in particolare nel primo foglio e lungo i margini, favorite dal fatto che fino a qualche decennio fa era conservato senza la protezione della scatola. Inoltre, erano presenti distacchi dell’inchiostro di scrittura, della quale è ancora visibile la traccia.

Il danno principale subìto dal documento però è consistito in un attacco microbiologico che ha determinato un’importante variazione cromatica di intere porzioni del supporto, di colore violaceo. La degradazione è diffusa sul primo e sull’ultimo foglio, ma in generale si trova per tutta la sua lunghezza, in particolare lungo i margini. L’attacco è stato anche responsabile del sollevamento e del distacco di porzioni dello strato superficiale del supporto membranaceo dal lato carne: queste delaminazioni rappresentano uno dei maggiori rischi per la conservazione, poiché facilmente si possono perdere frammenti di pergamena durante la manipolazione.

Nel restauro e nello studio preparatorio il documento è stato analizzato per la prima volta con tecniche moderne e sofisticate incentrate sul danno specifico: macchie violacee e delaminazioni. È stata poi avanzata un’ipotesi sul modello di attacco e di degradazione del supporto pergamenaceo di questa e di molte altre pergamene antiche. Infatti questo genere di problematica è presente in molti documenti antichi e in manoscritti di diversa epoca e provenienza, mentre non sono mai stati rilevati sulle pergamene nuove utilizzate per i restauri.

Fino a ora erano stati condotti diversi studi per individuare gli agenti responsabili di tali danni. I restauratori avevano ipotizzato che la colonizzazione dei documenti fosse dovuta alla dispersione con l’aria o tramite animali, o alla manipolazione umana, e avevano imputato a differenti microrganismi la responsabilità del biodeterioramento: dalla specie Serratia marcescens, fino ai generi Streptomycetes e Saccharopolyspora. Tali analisi si sono condotte in diversi modi: dai metodi di cultura, risultati totalmente inefficaci, alle tecniche molecolari convenzionali (Dgge) che, seppure più efficaci, non sono arrivate a definire univocamente la comunità microbica responsabile del danno, anche perché non era stato effettuato il confronto tra aree danneggiate e altre integre. La difficoltà di questo tipo di analisi consiste nella necessità di lavorare su frammenti molto piccoli di documento e su dna molto antico, sicuramente rovinato, frammentato e presente a bassa concentrazione. Così per il nostro documento è stata utilizzata una tecnica di analisi più moderna ed efficace, detta Next Generation Sequencing (Ngs), che ha permesso di raggiungere risultati inediti e soddisfacenti.

La Ngs, messa a punto nel 1996, permette, partendo da un singolo frammento di dna, la determinazione della sequenza ordinata di nucleotidi, sfruttando reazioni enzimatiche chemioluminescenti. Il vantaggio è quindi la possibilità di investigare anche dna frammentato e in basse concentrazioni. Si tratta di una tecnica ancora poco utilizzata nel campo dei beni culturali e mai in quello dei beni archivistici. In particolare, in questo lavoro è stata utilizzata la tecnica chiamata 454 pyrosequencing. Il dna, estratto e amplificato dei campioni scelti a Roma, è stato analizzato da un laboratorio in Texas.

Questa analisi ha permesso di dimostrare che le comunità microbiche trovate nelle aree danneggiate erano differenti da quelle presenti nelle aree non degradate dello stesso documento, e ha permesso di escludere dal novero dei responsabili tutti quegli organismi che si trovavano sia nelle aree danneggiate che in quelle integre. Tra questi abbiamo escluso i microrganismi ubiquitari e ambientali, tra cui quelli appartenenti alle Pseudonocardiales, che rappresentano i principali colonizzatori di aree non deteriorate. Nelle macchie violacee, invece, sono stati trovati prevalentemente batteri marini (Gammaproteobacteria) e principalmente Vibrio. Questi microrganismi sono rari o assenti nelle aree non alterate.

L’obiettivo dello studio non era però solo identificare gli agenti responsabili del danno, ma anche ipotizzare un modello di biodeterioramento e chiarire i danni causati dai biodeteriogeni alla struttura del collagene pergamena. Per questo scopo sono stati utilizzati altri due importanti approcci: uno chimico, tramite l’analisi Raman, che ha permesso di identificare il pigmento violaceo, e uno fisico, la nuova analisi a luce trasmessa, in grado di identificare e mostrare il tipo e l’entità del danno subito dal collagene che costituisce la struttura della pergamena. La tecnica è stata messa a punto proprio per analizzare questo documento.

L’approccio multidisciplinare ha fornito una grande quantità di informazioni interessanti, utili per decifrare quello che la pergamena ha subito durante la sua storia lunga ottocento anni. Nelle aree macchiate di viola si nota un’alterazione che interessa principalmente la matrice di collagene, mentre non sembrano danneggiate le fibre di collagene più grandi. L’analisi chimica ha fornito informazioni preziose sulla composizione del pigmento batterico nelle macchie, che ci fornisce indicazioni su quali batteri possano averle prodotte. L’insieme di questi risultati ha permesso di ipotizzare il modello di biodeterioramento: una successione di diversi tipi di microrganismi nel tempo sembrerebbe quindi essere responsabile del danno.

Le pergamene sono realizzate con pelli animali, più precisamente con lo strato di pelle più esterno. La procedura per la loro preparazione è rimasta invariata nei secoli. Una volta nei monasteri erano conservate in armaria lungo le pareti dei chiostri, di solito arrotolate, esposte a umidità, luce e calore ogni volta che venivano srotolate per la lettura. Tutto ciò può aver consentito la crescita dei colonizzatori microbici sul nostro documento, già presenti nella pergamena. Per quanto riguarda il rotolo «del Beato Lorenzo», notiamo come la pergamena appartenga al più antico fondo dell’Archivio, detto Archivum Arcis, e sia stata conservata fino alla fine del XVIII secolo a Castel Sant’Angelo, che nei tempi antichi fu esposto a frequenti inondazioni del Tevere, che avrebbero potuto raggiungere la biblioteca e inumidire il rotolo, favorendo la crescita dei batteri.

Il modello di deterioramento della pergamena è una successione microbica che agisce in due fasi principali. Nella prima, i microrganismi, che possono essere considerati come agenti causali del danno a macchie violacee delle pergamene, sulla base delle analisi chimiche dei pigmenti, dovrebbero essere sempre gli stessi: l’ambiente molto salato dell’interno della pergamena favorisce gli alobatteri, microrganismi dominanti delle saline durante le fasi di evaporazione, sicuramente presenti nel sale utilizzato per la salatura. Gli alobatteri crescono nella struttura ancora intatta in uno strato sub-superficiale della pergamena, lato carne, dove la salinità è elevata, probabilmente nella stagione calda, cominciando a deteriorare la matrice del collagene. Sono le colonie degli alobatteri che producono la batteriorodopsina che forma il nucleo delle macchie violacee. Ma quando l’umidità all’interno della pergamena aumenta, gli alobatteri collassano perché la concentrazione di sale si abbassa al di sotto del valore necessario alla loro sopravvivenza, e il contenuto cellulare rilasciato fornisce sostanze nutritive alla crescita rapida dei Gammaproteobacteria che, oltre a continuare a consumare la matrice del collagene, mangiano i resti degli alobatteri, cancellando le tracce genetiche (dna) del loro passaggio. Questo spiega perché neanche l’Ngs sia riuscito a rilevare gli alobatteri. La crescita microbica tutta allo stesso livello sub-superficiale può essere responsabile della fragilità dello strato superficiale della pergamena e della delaminazione delle aree scritte sul lato carne.

Nella seconda fase, l’identità dei colonizzatori dipende dalla storia individuale di ogni pergamena. Nel tempo intervengono altri fattori: la polvere sulla superficie della pergamena porta molti nuovi batteri, così come la ripetuta manipolazione umana. Nella pergamena A.A. Arm. i-XVIII 3328, la seconda fase di colonizzazione è stata a opera di Actinobacteria, prevalentemente Pseudonocardiales o Saccharopolyspora; su altri documenti studiati, i batteri dominanti erano Actinobacteria o Firmicutes, da soli, insieme o miscelati con Gamma-Proteobacteria a seconda dei casi.

Per prima cosa si è effettuata una pulitura a secco del verso del supporto con pennello a setole morbide per eliminare eventuali polveri e/o depositi superficiali presenti. Il lato carne non è stato interessato dalla prima spolveratura generale per evitare perdite di frammenti a causa delle delaminazioni indotte dall’attacco microbiologico. Anche la sgommatura è stata eseguita solo dal verso, con gomma vulcanizzata smoke-off lungo tutta la lunghezza del rotolo, e gomma sintetica ArtGum solo per le zone più sporche come il primo e l’ultimo foglio.

Successivamente, a causa delle numerose delaminazioni della pergamena presenti lungo tutta la superficie del lato carne, si è deciso di procedere al loro consolidamento, per evitare ulteriori perdite durante le operazioni di restauro. Prima di procedere sono state fatte delle piccole prove per decidere l’adesivo più idoneo. Il miglior risultato è stato ottenuto con il Culminal Mc 2000 al 4 per cento in alcol etilico, che è stato quindi scelto per la suddetta operazione in quanto altri adesivi portavano a un’eccessiva variazione cromatica della parte abrasa.

Per il consolidamento si è posizionato poca quantità di adesivo sotto lo strato superficiale di pergamena, abbassato con l’aiuto di una stecca di teflon e lasciato asciugare sotto peso con carte assorbenti; prima di ogni applicazione di adesivo si è proceduto a una mirata spolveratura a pennello in modo da evitare l’adesione al supporto di eventuali fonti di degrado. L’operazione è stata effettuata su tutta la lunghezza del rotolo. Anche per la sutura degli strappi e il risarcimento delle lacune sono stati saggiati vari tipi di adesivo.

Dopo varie prove appariva chiaro che la maggior parte di questi adesivi non garantiva risultati adeguati. I risultati migliori sono stati ottenuti con una colla mista amido-Evacon R in percentuale 80-20 per la sutura degli strappi e 90-10 per il risarcimento delle lacune. Per le lacerazioni si è utilizzato del peritoneo bovino, poiché molto trasparente e morbido, applicato sia sul verso sia sul recto dello strappo e dei margini indeboliti. Per le lacune si è utilizzato un doppio strato di carta giapponese sagomata con il punteruolo e fissata al supporto.

Concluso il restauro, è stata concepita una nuova scatola di conservazione, realizzata a macchina in cartone conservativo. Inoltre, per garantire una migliore conservazione e manipolazione, è stato progettato e realizzato un supporto per il rotolo, da inserire nella scatola.

In conclusione possiamo dire che oltre al restauro e quindi al recupero di questa preziosa testimonianza documentaria si è potuto, per la prima volta, eseguire analisi accurate e specifiche atte a comprendere meglio questo particolare e diffuso fenomeno di degrado tipico delle pergamene antiche.

Lo stimolo iniziale di questa ricerca fu una tesi di laurea magistrale di Giulia Vendittozzi dal titolo Il Restauro del rotolo contenente l’inchiesta per la canonizzazione di Lorenzo Loricato – (ASV, A.A. Arm. i-XVIII 3328) – Nuove metodologie di indagine sul deterioramento microbiologico della pergamena, discussa all’università romana di Tor Vergata nel 2015. Con un approccio interdisciplinare il team di ricerca, composto da restauratori dell’Archivio vaticano guidati da chi scrive, e da biologi, fisici e chimici di Tor Vergata, guidati da Luciana Migliore, si è riusciti ad avere un quadro più chiaro della situazione, capendo i meccanismi di degradazione delle pergamene antiche in modo tale da poter valutare in futuro eventuali interventi correttivi. Tutto questo si è concluso in un pubblicazione sulla rivista «Scientific Report» del gruppo «Nature». La rassegna stampa che ne è seguita ha interessato i principali paesi, dall’Europa al Nord America fino al Giappone. Sono previsti ulteriori sviluppi di questa importante ricerca, in modo da riuscire a trovare una soluzione a tale diffuso fenomeno di degrado.

di Alessandro Rubechini

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17 novembre 2019

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