CHIESA DI SAN PIETRO AD MONTES (CE)

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1 CHIESA DI SAN PIETRO AD MONTES (CE) San Pietro ad Montes sorge presso il casale di Piedimonte di Casella, sviluppatosi lungo la strada che va a Caserta vecchia. L abbazia benedettina viene fondata in età medievale sulle rovine del tempio romano di Giove Tifatine al quale l altura del Tifata era consacrata -, ma la sua origine non è nota, a causa della scomparsa dell archivio storico del convento adiacente. Certamente il complesso già esisteva nel XII secolo, quando alcuni documenti ne danno notizia. La pianta basilicale è suddivisa in tre navate da dodici colonne in granito e porfido aventi capitelli ionici, corinzi e compositi elementi di spoglio di un edificio di età romana; questa caratteristica accomuna la chiesa alla più nota basilica di Sant Angelo in Formis, fondata ai piedi del Tifata nell XI secolo, distante alcuni chilometri da San Pietro ad Montes. 1

2 Il prospetto principale della chiesa, che in origine dominava il fondovalle, è parzialmente occultato dall atrio che lo ha chiuso in una corte, eretto, probabilmente, al principio del settecento. La facciata si conclude con un timpano, mentre più in basso si aprono tre monofore arcuate a tutto sesto. Il portico d ingresso si articola in tre archi a tutto sesto impostati su pilastri di tufo e cotto, coperti da cinque volte a crociera. E noto che, fino all inizio del XIX secolo, in luogo dei pilastri il porticato era concluso da due colonne in granito, con capitello corinzio. La tessitura muraria del prospetto, insieme alla marcata cornice che scandisce la separazione tra i due ordini, lo accomuna alla cattedrale di Caserta vecchia. La chiesa è affiancata da un campanile a pianta quadrata, più tardo rispetto alla chiesa, caratterizzato da bifore al piano più alto. Date le condizioni orografiche del sito, l interno della chiesa presenta un pavimento in netta salita, che dall ingresso alla zona absidale ha un dislivello di circa 2 metri. La pianta, inoltre, presenta alcune asimmetrie: in particolare, il mancato allinearsi delle colonne lungo l asse longitudinale. La parte destra della navata centrale risulta parzialmente ricostruita, mentre il lato occidentale dell edificio è originale. 2

3 L interno dell abbazia conserva seppure in cattive condizioni alcuni affreschi originari sulle pareti e sulla controfacciata. Qui, sono state realizzate da maestranze campanobizantine figure di Santi, una Crocifissione, tre scene della Madonna in Trono con bambino e Santi. 3

4 INDAGINI STRUMENTALI Le indagini strumentali sono state eseguite per un periodo di tempo sufficiente a delineare il macrosistema e le condizioni microclimatiche presenti, le cui componenti principali comprendono: - valutazione dell'esposizione alla temperatura; - valutazione dell umidità relativa; - indagini luxmetriche; - valutazioni polveri aerodisperse - valutazione inquinamento da campi elettromagnetici - valutazione inquinamento da inquinanti atmosferici Per ciascun sito sono state individuate le postazioni di misura relative a differenti affreschi, ponendo particolare attenzione a quelle caratterizzate da importanti fenomeni di degrado in corso e collocate in punti tra loro distanti o comunque soggetti a condizioni microclimatiche differenti (esposizione al sole, alla luce, all umidità di risalita). Le misure delle condizioni di temperatura, umidità relativa, l illuminanza, polveri, elettromagnetismo ed inquinanti atmosferici sono state condotte con cadenza oraria, per un tempo sufficiente a minimizzare l errore di rilevazione e badando a che l operatore e il relativo allestimento non costituisse fattore di imprecisione. STRUMENTAZIONE DI CAMPIONAMENTO MICROCLIMATICO I parametri microclimatici rilevati sono stati campionati a mezzo di una STAZIONE MICROCLIMATICA BABUC prodotta dalla società LSI S.p.A. di Settala (MI). Tutte le misure sono state eseguite in base ai seguenti principi: 4

5 - la centralina microclimatica è stata posta a circa 1 metro dalla posizione oggetto del monitoraggio; - la scelta dei punti da campionare è stata effettuata privilegiando punti in cui fossero presenti condizioni macroscopiche di maggiore degrado delle opere d arte. I dati campionati sono stati analizzati e valutati a mezzo di apposito software di gestione dei dati Infogap evoluto. Il campionatore-multiacquisitore è stato dotato delle seguenti sonde: - Anemometro a filo caldo BSV101 per la misura del parametro velocità dell aria - Sonda psicrometrica BSU102 costituita da 2 sensori di temperatura, di cui uno a bulbo asciutto che misura la temperatura secca dell aria, il secondo è un termometro rivestito di una guaina idrofila, con l opposta estremità immersa in acqua ultrapura, che misura la temperatura di bulbo umido a ventilazione forzata. - Globotermometro BST131; la temperatura rilevata consente di calcolare la temperatura media radiante. - Sonda per temperatura di bulbo umido a ventilazione naturale BSU121. L'umidità relativa è data dal rapporto tra l'umidità assoluta (quantità di vapore d'acqua presente in un ambiente) e l'umidità massima (quantità di vapore d'acqua che può essere contenuta ad una determinata temperatura senza che si verifichi la condensazione del vapore). - Sonda termometrica BST105; - Sonde luxmetriche per ambienti interni BSR001 e BSR003; 5

6 I risultati del campionamento microclimatico sono riportati nei seguenti grafici, suddivisi per temperatura e umidità presenti nel sito oggetto delle indagini strumentali. Per quanto concerne l influenza di questi parametri sul degrado dei dipinti, si è proceduto a monitorare postazioni diverse, e i valori riportati rappresentano una media di quelli registrati dallo strumento. Per l indagine riguardante l influenza della luce, invece, si è deciso di posizionare la sonda direttamente su quelli ritenuti maggiormente degradati, presenti nei punti nord, nord-est, nord-ovest sud-est, sud-ovest e sud, individuati nel sito oggetto d indagine. 6

7 Misura della temperatura_chiesa di S.Pietro ad Montes 16,0 14,0 12,0 10,0 T ( C) 8,0 6,0 4,0 2,0 0, Ora di misura Media Sud Media Nord Misura dell'umidità relativa_chiesa di S.Pietro ad Montes 50,0 45,0 40,0 35,0 30,0 RH % 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 Orario di misura Media Sud Media Nord 7

8 Misura dell'illuminanza_san Pietro ad Montes 250,0 200,0 lux 150,0 100,0 sud sud-ovest sud-est nord nord-ovest nord-est 50,0 0, ora Per la ricerca degli inquinanti atmosferici si sono utilizzate sonde appresso elencate. I dati sono stati anch essi analizzati e valutati a mezzo di apposito software di gestione dei dati Infogap evoluto. - Sonda elettrochimica BSO101 per il monitoraggio della concentrazione ambientale di carbonio monossido (CO) nel range tra 0 e 1000 ppm; - Sonda elettrochimica BSO103 per il monitoraggio della concentrazione ambientale di anidride carbonica (CO 2 ) nel range tra 0 e 3000 ppm; - Sonda elettrochimica BSO108 per il monitoraggio della concentrazione ambientale di ossidi di azoto (NO x ) nel range tra 0 e 20 ppm; - Sonda elettrochimica BSO111 per il monitoraggio della concentrazione 8

9 ambientale di anidride solforosa (SO 2 ) nel range tra 0 e 20 ppm; Inquinanti atmosferici ppm Punto campionato CO 2 CO NO 2 SO 2 Nord 410 1,0 0,3 0,1 Sud 415 0,9 0,1 0,1 Est 415 0,9 0,2 0,1 Ovest 406 1,1 0,1 0,2 CAMPIONAMENTO DEL PARTICOLATO AERODISPERSO Le polveri aerodisperse sono state campionate mediante uno strumento di prelievo a portata costante modello DIGIT ISO prodotto dalla Zambelli. Il flussometro digitale incorporato garantisce assoluta precisione in un range tra 0,5 e 30 litri/minuto e permette di mantenere la portata costante per l intero campionamento. Un dispositivo di controllo segnala le anomalie sul display e, se la causa che provoca l allarme persiste per un tempo maggiore di 5 minuti, il campionamento viene interrotto. Lo strumento è dotato di batterie tampone a salvataggio dei programmi impostati in caso di mancanza di rete. Utilizzando tale campionatore unitamente a un elaboratore modello 5005 per la rilevazione della temperatura e della pressione differenziale è stato possibile effettuare precisi ed affidabili campionamenti isocinetici. Le polveri sono state captate su filtri a membrane micropori Metricel da 0,45 µm di colore bianco in nitrato di cellulosa con diametro di 47 mm. Dopo il campionamento i filtri sono stati condizionati e quindi ripesati su bilancia analitica eseguendo una determinazione gravimetrica. 9

10 CAMPIONAMENTO ELETTROMAGNETICO L attrezzatura utilizzata per monitorare l inquinamento indotto da campi elettrici o magnetici è costituito da un monitore PMM Mod A corredato da un sensore isotropico di campo elettrico EP-330 operante tra 100 KHz-3 GHz. La strumentazione di misura è stata controllata a cura del laboratorio di controllo SIT 08, tracciabile all Istituto Metrologico Nazionale. L uso di procedure automatiche minimizza i tempi di calibrazione della strumentazione. Lo strumento è dotato di un microprocessore e di un display grafico di grandi dimensioni. Utilizza circuiti ad alta densità che sono facilmente riparabili o sostituibili. Il firmware interno può essere aggiornato via PC o scaricato dal sito. Polveri totali Campi elettromagnetici Punto campionato Valore trovato mg/mc Punto campionato Valore trovato V/m Nord 0,1 10 < 0,3 Sud 0,1 11 < 0,3 Est 0,2 12 < 0,3 Ovest 0,1 13 < 0,3 INDAGINI MICROBIOLOGICHE La microflora presente sugli affreschi è rappresentata da un complesso ecosistema che si sviluppa in diversi modi a secondo delle condizioni ambientali e delle caratteristiche chimiche e fisiche del materiale. Per la caratterizzazione dei biodeteriorigeni presenti nel sito in esame si è proceduto ricercando i seguenti gruppi microbici: Carica Microbica totale aerobia; Funghi; Lieviti; Attinomiceti. 10

11 Sono stati effettuati dei prelievi non distruttivi delle superfici degli affreschi. La scelta dei punti da campionare è stata fatta valutando il grado di deterioramento complessivo dell intero sito, individuando, attraverso una preliminare valutazione visiva, la presenza di eventuali patine microbiche o biofilm, o di zone con macchie di umidità, suscettibili di contaminazioni microbiche. In assenza di evidenti sintomi di deterioramento si procedeva utilizzando una termocamera ad infrarossi che permetteva di rilevare i punti di maggiore umidità non visibili ad occhio nudo. Tale analisi preliminare ha permesso di individuare in questo sito sei punti da campionare dislocati all interno della chiesa (nord, nord-est, nordovest, sud-est, sud-ovest e sud) in prossimità di punti maggiormente danneggiati e umidi. CAMPIONAMENTO DELLA MICROFLORA BIODETERIORIGENA Per valutare il grado di contaminazione microbica superficiale sono state utilizzate membrane di nitrocellulosa con diametro di 47 mm e superficie di 17,34 cm 2, ponendole per qualche secondo direttamente a contatto con la superficie dell affresco e poi trasferendole su substrati solidi di crescita specifici. Per il monitoraggio dell aria piastre di PCA sono state inserite nel campionatore MASS 100 (Foss Electrics) e, alla fine del periodo di aspirazione, esse sono state incubate a 28 C per h per il conteggio della Microflora totale aerobia, lieviti e muffe. Il valore ottenuto è stato espresso come Indice di Contaminazione Microbica dell aria (IMA) calcolato come UFC/50 m 3 di aria. DETERMINAZIONI MICROBIOLOGICHE Conteggio microbico Per la ricerca e il conteggio della carica microbica totale, di funghi, lieviti e attinomiceti sono stati utilizzati substrati solidi (PCA, Agar Malto con cloramfenicolo (AMC), Agar Amido Caseina, rispettivamente) incubati a 28 C per 48-72h. Come mostrato in figura, la contaminazione da parte della carica batterica totale è maggiore nel punto di prelievo situato a sud-ovest della chiesa (valore pari a 3,46 2 UFC/cm ), mentre negli altri punti di prelievo si sono registrati valori compresi tra un 2 2 minimo di 0,46 UFC/cm a un massimo di 1,74 UFC/cm. Gli attinomiceti sono presenti 11

12 solo nei punti situati a sud-est e sud-ovest della chiesa con valori pari a 0,06 UFC/cm e 0,11 UFC/cm rispettivamente. I valori registrati per la contaminazione dei funghi e dei lieviti sono compresi tra 0,11 e 0,34 UFC/cm, ad eccezione degli affreschi esposti a sud dove sono assenti ,5 3 funghi e lieviti attinomiceti carica batterica totale valore della contaminazionea 2,5 2 1,5 1 0,5 0 N NE NO SE SO S Punti di prelievo Conteggi microbici per la valutazione della contaminazione dell aria La contaminazione microbica dell aria è stata rilevata maggiore nel punto esposto a nordest della chiesa (indice IMA pari a 200 UFC/50 m ), mentre negli altri punti l indice IMA è variato tra un minimo di 62 UFC/50 m a un massimo di 80 UFC/50 m Punti campionati Carica microbica totale (PCA) UFC/ 50m 3 nord-est 200 sud-ovest 62 sud-est 80 12

13 Identificazione fenotipica Gli isolati microbici ottenuti dall isolamento su substrato solido, sono stati sottoposti a identificazione microbica convenzionale e molecolare. Preliminarmente è stata effettuata un osservazione delle colonie andando a rilevare la loro morfologia in piastra prima di procedere alla purificazione. Si è valutata la dimensione, la forma, i margini, il colore e la consistenza. Una volta ottenute delle colonie pure, queste sono state osservate al microscopio La morfologia degli isolati è stata evidenziata mediante osservazione al microscopio ottico di preparati a fresco e colorati. Questo tipo di indagine ha consentito di riconoscere la morfologia e la struttura cellulare propria di ogni isolato microbico. E stato usato il microscopio in campo chiaro di preparati a fresco o colorati. La colorazione usata per l osservazione di alcuni campione è quella semplice. L osservazione al microscopio ha permesso di individuare e riconoscere, preliminarmente, i principali gruppi microbici oggetto delle analisi. L osservazione al microscopio è stata fatta non solo per le colonie purificate ma anche per i substrati liquidi che hanno mostrato crescita. Ove possibile, le colonie sono state sottoposte alla reazione di Gram e al saggio della catalasi. Identificazione molecolare In seguito alla purificazione e all identificazione, i ceppi isolati sono stati sottoposti a estrazione del DNA, per procedere all accertamento tassonomico mediante sequenziamento di una regione parziale del 16S DNA, con amplificazione del 16S eubatterico mediante PCR, per ottenere la loro identificazione definitiva. L amplificazione è stata eseguita in un termociclizzatore programmabile. Tutto il prodotto di reazione ottenuto mediante PCR, è stato controllato mediante elettroforesi su gel di agarosio all 1,5% a 100 volt per circa 1h. Per procedere alla purificazione le bande di DNA ottenute sul gel erano asportate mediante taglio con bisturi, e sottoposte a un processo di purificazione, quantificazione e infine sequenziamento. In questa chiesa sono state isolate specie batteriche appartenenti al genere Bacillus, in particolare le specie Bacillus macroides, Bacillus megaterium, Bacillus simplex; inoltre è 13

14 stata isolata la specie Brevibacterium epidermidis; infine, sono stati isolati batteri di forma coccica appartenenti al genere Staphylococcus, con le specie S. saprophyticus, S. succinus e S. xylosus. Identificazione dei funghi Dai substrati utilizzati per il conteggio microbico sono stati ottenuti 43 ceppi isolati. Gli isolati sono stati purificati sullo stesso substrato specifico e poi esaminati al microscopio ottico usando Johnson slide culture method. In questo modo i ceppi sono stati identificati in accordo con la loro morfologia e la struttura delle spore. In questa chiesa sono stati isolati funghi apparteneti al genere Aspergillus, in particolare nei punti esposti a sud-ovest, a sud e a nord-est, mentre specie appartenenti al genere Penicillium sono state isolate a nord-est. Identificazione microbica mediante metodi fenotipici e molecolari Batteri* e Attinomiceti* Bacillus macroides Aspergillus sp. Bacillus megaterium Penicillium sp. Bacillus simplex Brevibacterium epidermidis Staphylococcus equorum Staphylococcus saprophyticus Staphylococcus succinus Staphylococcus xylosus Streptomyces albus subsp. albus Streptomyces saprophyticus Streptomyces krainskii Streptomyces fungicidicus * Identificazione mediante sequenziamento del 16S rdna. Identificazione mediante Johnson slide culture method. Funghi 14