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VENTAROLI-CARINOLA (CE) BASILICA DI SANTA MARIA IN FORO CLAUDIO A Ventaroli si giunge dall’Appia. È un piccolo borgo sulla collina più vicino a Sparanise che a Gaeta. Nelle immediate vicinanze dell'abitato di Ventaroli, non distante da Carinola, sorge la Basilica paleocristiana di S. Maria in Foro Claudio Caleno, tradizionalmente chiamata dagli abitanti del luogo "L'Episcopio di Ventaroli". La sua costruzione si fa risalire verso al IV-V secolo d.C. e i suoi affreschi risalgono al XI secolo d.C., in un'epoca ricca di rinnovamenti e di sperimentazioni artistiche e culturali. La facciata si presenta molto semplice con un unico portale d’accesso di gusto rinascimentale: esso è inquadrato da modanature lisce in pietra ed affiancato da esili colonnine con capitelli a motivi vegetali di stile tardo gotico “Catalano” , che sorreggono un architrave sormontato da una lunetta a tutto sesto. Al di sopra di esso si inseriscono due ordini di bifore, il primo corrisponde con la navata centrale della chiesa. 1 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] Il tetto a falde è sorretto da capriate in legno. Varcato l’ingresso, si accede all’interno della chiesa tramite una scalinata, l’impianto a tre navate, sorrette da 14 colonne di spoglio, ripropone lo schema basilicale di altri edifici coevi, come quello di Sant’Angelo in Formis. Le colonne sono monolitiche con capitelli corinzi, e sul fondo si aprono tre absidi semicircolari. E’ immersa in una natura incontaminata, lontana dal caos cittadino. Appena varcato l'elegante portale quattrocentesco, ci si trova catapultati in un'atmosfera inusuale quanto suggestiva. Scendendo la scalinata che ci conduce all'interno dell'aula sacra l'attenzione del visitatore va immediatamente alla zona absidale ove fa bella mostra di se quella decorazione ad affresco che ne ha motivato l'interesse degli studiosi. Sul catino dell'abside centrale è raffigurata una Madonna Regina in trono col Bambino, affiancata da due arcangeli incensanti. Nella fascia sottostante un arcangelo divide in due semicori il gruppo dei dodici apostoli, capeggiati rispettivamente da Pietro e Paolo. 2 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] Nel registro sottostante una bellissima quanto rara rappresentazione di un velario di gusto islamico con orbicoli decorati da suggestive figure di elefanti nella quale si inserisce un’iscrizione a grandi lettere bianche col nome del committente (Pietro). Altrettanto meritevoli di attenzione sono gli affreschi alle pareti di varie epoche. Nella navata destra sono: San Leonardo e Madonna col bambino tra i Ss. Nicola e Bernardo (del ‘400); in fondo alla parete è un altro San Leonardo e Madonna con bambino accanto al quale è murato un rilievo romano. Tutti questi affreschi sono dovuti ad un artista minore del XII secolo, forse locale, su ispirazione di modelli bizantini; mentre in quello sinistro è una Madonna col bambino tra santi, di scuola benedettina. Infine nella navata centrale, in un muro che chiude un intercolumnio, sono altri santi di varia epoca. Ma gli affreschi più antichi, più importanti sono quasi all’inizio della navata destra sotto un “giudizio universale” in estinzione. Sono tre piccoli dipinti e rappresentano i più antichi mestieri dell’uomo. Le loro denominazioni di epoca normanna sono: il calzolaio, il macellaio, il bottegaio di generi alimentari. Anticamente questi dipinti erano tanti che riempivano un considerevole spazio, ma l’incuria e soprattutto la forte umidità li hanno ridotti a tre soltanto. 3 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] 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, per un tempo sufficiente 4 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] 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 STAZIONE MICROCLIMATICA BABUC prodotta dalla società LSI S.p.A. di Settala (MI). Tutte le misure sono state eseguite in base ai seguenti principi: - 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, e che dessero un quadro d’insieme sufficiente delle reali condizioni microclimatiche presenti ne sito. 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. 5 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] - 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; 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 sud, sud-est, ovest e nord individuati nel sito oggetto d’indagine. 6 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] Misura della temperatura_S.M. in foro Claudio 12,0 10,0 T (°C) 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 16.00 17.00 18.00 Ora di misura Media Sud Media Nord Misura dell'umidità relativa_S. M. Foro Claudio 80,0 70,0 60,0 RH % 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 Orario di misura Media Sud Media Nord 7 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] Misura dell'illuminanza_S.M.Foro Claudio 250,0 200,0 lux 150,0 100,0 50,0 0,0 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 ora sud sud-est ovest nord 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 (CO2) nel range tra 0 e 3000 ppm; - Sonda elettrochimica BSO108 per il monitoraggio della concentrazione ambientale di ossidi di azoto (NOx) nel range tra 0 e 20 ppm; - Sonda elettrochimica BSO111 per il monitoraggio della concentrazione ambientale di anidride solforosa (SO2) nel range tra 0 e 20 ppm; 8 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] Punto campionato Nord Sud Est Ovest Inquinanti atmosferici ppm CO2 CO 415 1,1 420 1,0 420 1,0 416 1,2 NO2 0,4 0,1 0,3 0,2 SO2 0,2 0,1 0,2 0,1 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. CAMPIONAMENTO ELETTROMAGNETICO L’attrezzatura utilizzata per monitorare l’inquinamento indotto da campi elettrici o magnetici è costituito da un monitore PMM Mod. 8053 A corredato da un sensore isotropico di campo elettrico EP-330 operante tra 100 KHz-3 GHz. 9 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] 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 Punto campionato Nord Sud Est Ovest Campi elettromagnetici Valore trovato mg/mc 0,2 0,3 0,3 0,2 Punto campionato Nord Sud Est Ovest Valore trovato V/m < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 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. 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 maggiore10 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] umidità non visibili ad occhio nudo. Tale analisi preliminare ha permesso di individuare in questo sito quattro punti da campionare dislocati all’interno della chiesa (nord, ovest, sudest 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 cm2, 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 48-72 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 m3 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 funghi e dei lieviti è relativamente bassa (valori compresi tra 0,26 e 0,51 UFC/cm2). Il valore relativo agli attinomiceti oscilla tra un minimo di 0,11 UFC/cm2 ad un massimo di 0,17 UFC/cm2, ad eccezione degli affreschi esposti a sud dove sono assenti. Per quanto riguarda invece la carica batterica totale, ha mostrato valori più alti nel punto di prelievo esposto ad ovest della chiesa (2,88 UFC/cm2), mentre negli altri punti i valori registrati sono compresi tra 0,58 e 1,27 UFC/cm2. 11 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] 3 funghi e lieviti attinomiceti carica batterica totale 2,5 Indice AM 2 1,5 1 0,5 0 N O SE S Punti di prelievo Figura 9. Influenza della dislocazione degli affreschi sul loro biodeterioramento. La contaminazione microbica da funghi e lieviti, attinomiceti e batteri eterotrofi è espressa come indice AM (N°UFC/cm2). Conteggi microbici per la valutazione della contaminazione dell’aria I risultati ottenuti dal monitoraggio microbico dell’aria hanno evidenziato che il punto di prelievo meno contaminato è stato quello situato a nord della chiesa (indice IMA pari a 55,5 UFC/50 m3). Nei punti a sud e ad ovest i valori dell’indice sono più elevati e simili tra loro (indice IMA pari a 75,5 e 78 UFC/50 m3 rispettivamente), mentre a sud-est l’indice IMA è pari a 68 UFC/50 m3. Punti campionati Carica microbica totale (PCA) UFC/ 50m3 Nord 55,5 Sud 75,5 Ovest 78 Sud-est 68 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 12 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] 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 in predominanza specie batteriche appartenenti al genere Bacillus, in particolare le specie Bacillus anthracis, Bacillus cereus, Bacillus fusiformis, Bacillus macroides, Bacillus megaterium, Bacillus mojavensis, Bacillus muralis, Bacillus pumilus, Bacillus simplex, Bacillus sphaericus, Bacillus subtilis, Bacillus 13 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected] thuringiensis. Altre specie isolate sono state Brevibacterium halotolerans e Brevundimonas bullata; infine, sono stati isolati batteri di forma coccica appartenenti al genere Staphylococcus, con le specie S. saprophyticus 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 nel punto esposto a nord la specie Aspergillus flavus e nel punto situato a sud Aspergillus niger; invece, nel punto situato a sud-est della chiesa sono stati isolati funghi appartenenti al genere Penicillium. Identificazione microbica mediante metodi fenotipici e molecolari Batteri* Bacillus anthracis Bacillus cereus Bacillus fusiformis Bacillus macroides Bacillus megaterium Bacillus mojavensis Bacillus muralis Bacillus pumilus Bacillus simplex Bacillus sphaericus Bacillus subtilis Bacillus thuringiensis Brevibacterium halotolerans Brevundimonas bullata Staphylococcus saprophyticus Staphylococcus xylosus Funghi Aspergillus sp. Aspergillus flavus Aspergillus niger Penicillium sp. * Identificazione mediante sequenziamento del 16S rDNA. Identificazione mediante “Johnson slide culture method”. 14 Società Italiana Biotecnologie s.r.l Via Cardano n. 42 – 8 0 0 5 5 Portici (NA). Tel 081/7762618 - Fax 02/335178012 - PIva 03837431216 Sito Web: http://www.societaitalianabiotecnologie.it - email: [email protected]